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En el
acetileno (atino), los ángulos de enlace H–C≡C son 180°. En virtud de este
ángulo de enlace, los alquinos tienen forma de varilla, en otras palabras el triple enlace
es recto. En
consecuencia, los alquinos cíclicos son raros, y la torsión forzada que se genera en el triple
enlace hace que las moléculas sean altamente inestables como en el caso de la
hipotética molécula de bencina. La distancia del enlace C≡C de 121 picómetros es mucho más corta que
la distancia C=C en los alquenos (134 pm) o el enlace C–C en los alcanos (153
pm).
Entalpía de disociación
El triple
enlace es muy energético con 966 kJ/mol de entalpía para disociarlo, cuando lo comparamos con el enlace
doble 727 kJ/mol o con el enlace simple 369 kJ/mol en los alquenos y alcanos respectivos. El enlace sigma contribuye con 369 kJ/mol, el
primer enlace pi contribuye con 268 kJ/mol y el segundo enlace pi con una
fuerza de enlace de 202 kJ/mol.
Tipos de enlace
El enlace
generalmente se analiza en el contexto de la teoría de los orbitales
moleculares, que reconoce que el triple enlace surge de la superposición de los
orbitales s y p. En el lenguaje de la teoría del enlace de valencia, los átomos
de carbono en un enlace alquino tienen hibridación sp: cada uno tiene dos
orbitales p no hibridados y dos orbitales híbridos sp. La superposición de un
orbital sp de cada átomo forma un enlace sp-sp sigma. Cada orbital p en un
átomo se superpone con uno en el otro átomo, formando dos enlaces pi, dando un
total de tres enlaces. El orbital sp restante en cada átomo puede formar un
enlace sigma con otro átomo, por ejemplo, con átomos de hidrógeno en el
acetileno original. Los dos orbitales sp se proyectan en lados opuestos del
átomo de carbono.
Triple enlace terminal
Los alquinos
internos presentan sustituyentes de carbono en cada carbono acetilénico. Los
ejemplos simétricos incluyen difenilacetileno y 3-hexino. Los alquinos
terminales tienen la fórmula RC2H. Un ejemplo es el metilacetileno
(propino usando la nomenclatura IUPAC).
Los
alquinos terminales, como el propio acetileno, son ligeramente
ácidos, con valores de pKa de alrededor de 25. Son mucho más ácidos
que los alquenos y los alcanos, que tienen valores de pKa de alrededor de 40 y
50, respectivamente. El hidrógeno ácido en los alquinos terminales puede ser
reemplazado por una variedad de grupos que dan como resultado halo-, silil- y
alcoxoalquinos, que son
básicamente sales alquinos. Los carbaniones generados por la desprotonación de alquinos terminales
se denominan acetiluros.
Triple enlace en ciclos
El
cicloalquino más pequeño que se ha aislado es el ciclooctino. Esta molécula es
bastante inestable y polimeriza rápidamente a temperatura ambiente. Se calcula
que el ángulo de enlace H–C≡C en ciclooctino es de aproximadamente 155°, lo que
indica un alto grado de deformación angular con respecto al ángulo nativo de
180°. También se ha preparado ciclononino y es estable a temperatura ambiente.
Los ángulos de enlace H–C≡C calculados en este cicloalquino son de aproximadamente
160°, lo que aún representa una distorsión considerable de los 180° óptimos
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