Προπίνιο

Ονοματολογία

Η ονομασία «προπίνιο» προέρχεται από την ονοματολογία κατά IUPAC. Συγκεκριμένα, το πρόθεμα «προπ-» δηλώνει την παρουσία τριών (3) ατόμων άνθρακα ανά μόριο της ένωσης, το ενδιάμεσο «-ιν-» δείχνει την παρουσία ενός (1) τριπλού δεσμού μεταξύ ατόμων άνθρακα στο μόριο και η κατάληξη «-ιο» φανερώνει ότι δεν περιέχει χαρακτηριστικές ομάδες, δηλαδή ότι είναι υδρογονάνθρακας.

Παραγωγή

Μίγμα προπίνιου - προπαδιενίου (MAPD) παράγεται ως ένα παραπροϊόν, συχνά ανεπιθύμητο, με πυρόλυση προπανίου, από την οποία το κύριο προϊόν είναι το προπένιο, που είναι μια σημαντική πρόδρομη ένωση της χημικής βιομηχανίας. Το MAPD, αν δεν απομακρυνθεί, παίρνει μέρος στον καταλυτικό πολυμερισμό του προπενίου, σχηματίζοντας (συνήθως ανεπιθύμητα) συμπολυμερή.

Εργαστηριακές μέθοδοι

Το προπίνιο μπορεί να συντεθεί, σε εργαστηριακή κλίμακα, με αναγωγή 1-προπανόλης, 2-προπεν-1-όλης ή προπανόνης, με διέλευση ατμών τους πάνω από μαγνήσιο.

Με απόσπαση αλογόνων

Με απόσπαση δύο μορίων αλογόνου από 1,1,2,2-τετραλοπροπάνιο, με χρήση ψευδαργύρου (Zn), παράγεται προπίνιο:

Με μεθυλίωση αιθινίου

Το αιθινικό νάτριο μπορεί να μεθυλιωθεί με μεθυλαλογονίδιο:

Χημικές ιδιότητες και παράγωγα

Το προπίνιο είναι μια ένωση που είναι βολική στο να προσθέτει ομάδα τριών ατόμων άνθρακα σε οργανικές συνθέσεις. Με επίδραση αλκυλολιθιακών ενώσεων, όπως το βουτυλολίθιο (BuLi), δίνει 1-προπινυλολίθιο (CH₃C≡CLi). Το τελευταίο είναι ένα πυρηνόφιλο αντιδραστήριο, που μπορεί να δώσει αντίδραση προσθήκης σε καρβονυλικές ομάδες, παράγοντας έτσι αλκοόλες και εστέρες. Αν και το ίδιο το χημικά καθαρό προπίνιο είναι ακριβό, το αέριο MAPP μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη θέση του και παράγεται (σχετικά) φθηνά σε μεγάλες ποσότητες.
Το προπίνιο, μαζί με το 2-βουτίνιο, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη σύνθεση αλκυλιωμένων υδροκινονών, γεγονός που έχει εφαρμογή στη σύνθεση βιταμίνης Ε.

Ισομερείωση

Βρίσκεται σε χημική ισορροπία με το ισομερές του προπαδιένιο. Το μίγμα συμβολίζεται συντομογραφικά MAPD (MethylAcetylPropylDiene):
Η σταθερά ισορροπίας της αντίδρασης είναι 0,22 στους 270 °C και 0,1 στους 5 °C. Βιομηχανικά το MAPD παράγεται ως παραπροϊόν της πυρόλυσης του προπανίου, που παράγει κυρίως προπένιο. Το MAPD επεμβαίνει στον κατιονικό πολυμερισμό του προπενίου (αλλάζοντας το προϊόν πολυμερισμού με προϊόν συμπολιμερισμού).

Καύση

Με το οξυγόνο του αέρα καίγεται παρέχοντας κυανή φλόγα υψηλότατης θερμοκρασίας:

Καταλυτική υδρογόνωση

Με καταλυτική υδρογόνωση προπινίου σχηματίζεται αρχικά προπένιο και στη συνέχεια (με περίσσεια υδρογόνου) προπάνιο.:

Αλογόνωση

Με επίδραση αλογόνου (X₂) (αλογόνωση) σε προπίνιο έχουμε προσθήκη στον τριπλό δεσμό. Παράγεται αρχικά 1,2-διαλοπροπένιο και στη συνέχεια (με περίσσεια αλογόνου) 1,1,2,2-τετραλοπροπάνιο.:

Υδραλογόνωση

Με προσθήκη υδραλογόνων (HX) (υδραλογόνωση) σε προπίνιο παράγεται  αρχικά 2-αλοπροπένιο και στη συνέχεια (με περίσσεια υδραλογόνου) 2,2-διαλοπροπάνιο.:

Υδροκυάνωση

Με προσθήκη υδροκυανίου (HCN) (υδροκυάνωση) σε προπίνιο παράγεται μεθυλαιθενονιτρίλιο:

Προσθήκη μονοξειδίου του άνθρακα

1. Με προσθήκη μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και νερού (H₂O), παράγεται μεθυλο-2-προπενικό οξύ:
2. Με προσθήκη μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και αλκοόλης (ROH), παράγεται μεθυλο-2-προπενικός αλκυλεστέρας:

Επίδραση πυκνού υπερμαγγανικού καλίου

Με επίδραση πυκνού διαλύματος υπερμαγγανικού καλίου (KMnO₄) παράγεται πυροσταφυλικό οξύ:

Προσθήκη αλκοολών

Με επίδραση αλκοόλης (ROH) σε προπίνιο παράγεται 2-αλκοξυπροπένιο:

Προσθήκη καρβονικών οξέων

Με επίδραση καρβονικών οξέων (RCOOH) σε προπίνιο παράγεται καρβονικός μεθυλοβινυλεστέρας:

Οζονόλυση

Με επίδραση όζοντος (οζονόλυση) σε προπίνιο, παράγεται αρχικά ασταθές οζονίδιο που τελικά διασπάται σε οξοπροπανάλη:

Χημεία Reppe

Ο Γουώλτερ Ρέππε (Walter Reppe) ανακάλυψε ότι, παρουσία διαφόρων καταλυτών, το προπίνιο μπορεί να αντιδράσει με διάφορα αντιδραστήρια παράγοντας μια ευρεία ποικιλία βιομηχανικά σημαντικών χημικών.
1. Με αλκοόλες (ROH), με το υδροκυάνιο (HCN), με το υδροχλώριο (HCl) και με καρβοξυλικά οξέα (RCOOH), το αιθίνιο παράγει 2-προπενυλενώσεις (δηλαδή ενώσεις γενικού τύπου AC(CH₃)=CH₂): 
2. Με αλδεΰδες (RCHO) δίνει προπινυλόλες, σύμφωνα με την αντίδραση Φαβόρσκιυ (Favorskii reaction):
3. Με αντίδραση προπινίου με μονοξείδιο του άνθρακα και νερό ή αλκοόλη παράγεται μεθυλοπροπενικό οξύ ή μεθυλοπροπενικός εστέρας, αντιστοίχως, που χρησιμοποιούνται, με τη σειρά τους, για την παραγωγή μεθακρυλικού γυαλιού και άλλων μεθακρυλικών προϊόντων:
4. Με κυκλοποίηση (μαζί με ολιμερισμό) προπινίου παράγεται το μεσιτυλένιο, το 1,3,5,7-τετραμεθυλοκυκλοοκτατετραένιο και η 2,5-διμεθυλουδροκινόνη:

Χρήση ως καυσίμου πυραύλων

Ευρωπαϊκές εταιρίες παραγωγής διαστημικών οχημάτων ερευνούν τη χρήση ελαφρών υδρογονανθράκων σε συνδυασμό με υγρό οξυγόνο, ως υψηλής απόδοσης προωθητικό πυραύλων, που είναι επίσης λιγότερο τοξικό από το συνηθισμένο χρησιμοποιούμενο μίγμα MMH/NTO, που είναι μίγμα μονομεθυλυδραζίνης και τετροξειδίου του αζώτου. Η έρευνά τους έδειξε ότι το προπίνιο θα μπορούσε να δώσει ένα καύσιμο με πολλά πλεονεκτήματα για σκάφη που προορίζονται για επιχειρήσεις χαμηλής τροχιάς πάνω από τη Γη. Έφθασαν σε αυτό το συμπέρασμα βασιζόμενοι στην ειδική προώθηση του προπινίου που αναμένεται να φθάνει, με χρήση οξυγόνου ως οξειδωτικού, τα 370 s, με υψηλή πυκνότητα και πυκνότητα ισχύος, αλλά μέτρια θερμοκρασία βρασμού, γεγονός που κάνει ευκολότερη την αποθήκευσή του, σε σύγκριση με άλλα καύσιμα που απαιτούν πολύ χαμηλές, κρυογονικές θερμοκρασίες.