Direkt zum Inhalt

Lexikon der Chemie: Alkine

Alkine, Acetylene, im engeren Sinne ungesättigte, eine C≡C-Dreifachbindung enthaltende Kohlenwasserstoffe der allg. Formel CnH2n-2. Im weiteren Sinne gehören zu dieser Stoffklasse auch Kohlenwasserstoffe mit mehreren Dreifachbindungen, die isoliert oder konjugiert sein können und im Pflanzenreich weit verbreitet sind, z. B. in Korbblütlern. Die A. bilden eine homologe Reihe von Verbindungen (Tab.), beginnend mit Ethin (Acetylen).

Erstmals beim Butin treten wegen der unterschiedlichen Lage der Dreifachbindung in der Kohlenstoffkette Konstitutionsisomere auf (But-1-in und But-2-in). Da die Dreifachbindung aus sp-hybridisierten C-Atomen aufgebaut wird, gibt es keine E,Z-Isomerie. Über die Bezeichnung der A. Nomenklatur, Abschn. C III.

Alkine. Tab.: Homologe Reihe

Ethin (Acetylen) HC≡CH
Propin HC≡C-CH3
But-1-in HC≡C-CH2-CH3
But-2-in CH3-C≡C-CH3
Pent-1-in HC≡C-CH2-CH2-CH3
Pent-2-in CH3-C≡C-CH2-CH3
Hex-1-in HC≡C-CH2-CH2-CH2-CH3

Eigenschaften. Alk-1-ine haben im Vergleich zu den Alkanen höhere Siedepunkte. Das technisch bedeutsame Ethin sowie Propin und But-1-in sind bei Zimmertemperatur gasförmig, die höheren Homologen flüssig. Die relativ höheren Siedepunkte sind auf zwischenmolekulare Wechselwirkungen infolge permanenter Dipolmomente D bei Alk-1-inen von 0,75 bis 0,9 D zurückzuführen. Ethin ist im Gegensatz zu Ethan und Ethen in Wasser besser löslich und leichter zu verflüssigen, explodiert jedoch in dieser Form bei Stoß oder beim Erhitzen mit großer Brisanz. A. brennen mit rußender Flamme, Ethin bei ausreichender Luftzufuhr mit hell leuchtender Flamme. Im Gemisch mit Luft oder Sauerstoff sind Ethin und weitere Homologe, darunter auch Di- und Polyine, außerordentlich explosiv. Eine weitere Besonderheit von Ethin und Alk-1-inen besteht darin, daß sie CH-acid sind, d. h., daß die an die sp-hybridisierten C-Atome gebundenen H-Atome durch Metall-Ionen substituierbar sind. Die entstehenden Metallverbindungen heißen Acetylide.

Reaktionen. Für A. sind ebenso wie für Verbindungen mit C=C-Doppelbindungen (Alkene) Additionsreaktionen typisch. Meistens können diese Reaktionen so geführt werden, daß entweder substituierte Alkene oder die völlig ungesättigten Alkanderivate entstehen. Bei der katalytischen Hydrierung reagieren Dreifachbindungen schneller als Doppelbindungen, bei vielen anderen Additionsreaktionen ist die Reaktivität der A. geringer als die der Alkene. Weitere Reaktionen Acetylenchemie.

Analytisches. Zum chem. Nachweis von A. mit endständiger Dreifachbindung kann die Bildung von Kupfer(I)- und Silber(I)-acetyliden in ammoniakalischer Lösung herangezogen werden. Im IR-Spektrum erscheint die C≡C-Valenzschwingung im Bereich von 2080 bis 2280 cm-1, während die C-H-Valenzschwingung bei etwa 3300 cm-1 auftritt. Die UV-Absorption nichtkonjugierter C≡C-Bindungen liegt unterhalb 200 nm. In den 1H-Kernresonanzspektren erscheinen Signale acetylenischer Protonen bei Werten zwischen δ = 2 bis 3 ppm. Außerdem beobachtet man oft long-range-Kopplungen, d. h. Kopplungen über mehr als drei Bindungen.

Herstellung. Großtechnisch wird nur das wichtigste A., Ethin, erzeugt. Homologe A. oder Cycloalkine kann man durch folgende Methoden erhalten: 1) Dehydrohalogenierung von 1,2- oder 1,1-Dihalogenverbindungen bzw. Halogenvinylverbindungen mit alkoholischer Kaliumhydroxidlösung oder mittels Natriumamid:



2) Oxidation von Bishydrazonen von 1,2-Diketonen mit Quecksilber(II)-oxid:



Auf diesem Weg können auch niedere Cycloalkine, wie Cyclopentin oder Cyclohexin, gebildet werden, allerdings konnten diese stark gespannten Verbindungen bisher nur durch Folgereaktionen nachgewiesen werden.

3) A. mit endständiger C≡C-Dreifachbindung können durch Erhitzen mit Kupfer(II)-Salzen in Pyridin zu Diinen gekuppelt werden (Glaser-Reaktion).

Verwendung. Ethin, Acetylenchemie. Homologe A. werden für Synthesen in wissenschaftlichen Laboratorien verwendet.

Schreiben Sie uns!

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

  • Die Autoren
Dr. Andrea Acker, Leipzig
Prof. Dr. Heinrich Bremer, Berlin
Prof. Dr. Walter Dannecker, Hamburg
Prof. Dr. Hans-Günther Däßler, Freital
Dr. Claus-Stefan Dreier, Hamburg
Dr. Ulrich H. Engelhardt, Braunschweig
Dr. Andreas Fath, Heidelberg
Dr. Lutz-Karsten Finze, Großenhain-Weßnitz
Dr. Rudolf Friedemann, Halle
Dr. Sandra Grande, Heidelberg
Prof. Dr. Carola Griehl, Halle
Prof. Dr. Gerhard Gritzner, Linz
Prof. Dr. Helmut Hartung, Halle
Prof. Dr. Peter Hellmold, Halle
Prof. Dr. Günter Hoffmann, Eberswalde
Prof. Dr. Hans-Dieter Jakubke, Leipzig
Prof. Dr. Thomas M. Klapötke, München
Prof. Dr. Hans-Peter Kleber, Leipzig
Prof. Dr. Reinhard Kramolowsky, Hamburg
Dr. Wolf Eberhard Kraus, Dresden
Dr. Günter Kraus, Halle
Prof. Dr. Ulrich Liebscher, Dresden
Dr. Wolfgang Liebscher, Berlin
Dr. Frank Meyberg, Hamburg
Prof. Dr. Peter Nuhn, Halle
Dr. Hartmut Ploss, Hamburg
Dr. Dr. Manfred Pulst, Leipzig
Dr. Anna Schleitzer, Marktschwaben
Prof. Dr. Harald Schmidt, Linz
Dr. Helmut Schmiers, Freiberg
Prof. Dr. Klaus Schulze, Leipzig
Prof. Dr. Rüdiger Stolz, Jena
Prof. Dr. Rudolf Taube, Merseburg
Dr. Ralf Trapp, Wassenaar, NL
Dr. Martina Venschott, Hannover
Prof. Dr. Rainer Vulpius, Freiberg
Prof. Dr. Günther Wagner, Leipzig
Prof. Dr. Manfred Weißenfels, Dresden
Dr. Klaus-Peter Wendlandt, Merseburg
Prof. Dr. Otto Wienhaus, Tharandt

Fachkoordination:
Hans-Dieter Jakubke, Ruth Karcher

Redaktion:
Sabine Bartels, Ruth Karcher, Sonja Nagel


Partnerinhalte