1-πεντίνιο

Το 1-πεντίνιο  (αγγλικά: 1-pentyne) είναι οργανική χημική ένωση, που περιέχει άνθρακα και υδρογόνο, με μοριακό τύπο C5H8 και ημισυντακτικό τύπο CH3CH2CH2C≡CH. Ανήκει στην ομόλογη σειρά των αλκινίων.

Το χημικά καθαρό 1-πεντίνιο, στις «κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος», δηλαδή σε θερμοκρασία 25 °C και υπό πίεση 1 atm, είναι εξαιρετικά εύφλεκτο υγρό.

Παραγωγή

Με απόσπαση υδραλογόνων 

Με απόσπαση δύο ισοδυνάμων υδραλογόνου (HX) από 1,1-διαλοπεντάνιο, με χρήση υδροξειδίου του νατρίου (NaOH), παράγεται 1-πεντίνιο:

Με βρωμίωση και μετά απόσπαση υδροβρωμίου 
Με βρωμίωση (Br2) 1-πεντενίου παράγεται αρχικά 1,2-διβρωμοπεντάνιο. Μετά, με απόσπαση δύο ισοδυνάμων υδροβρωμίου (HBr) από το τελευταίο με  με την παρουσία ανθρακικού καλίου (K2CO3), σε υψηλές θερμοκρασίες:

Με απόσπαση αλογόνων 

Με απόσπαση δύο ισοδυνάμων αλογόνου (X2) από 1,1,2,2-τετραλοπεντάνιο, με χρήση ψευδαργύρου (Zn), παράγεται 1-πεντίνιο:

Με προπυλίωση αιθινίου 

Το αιθινικό νάτριο (HC≡CNa) μπορεί να προπυλιωθεί με 1-αλοπροπάνιο:

Χημικές ιδιότητες και παράγωγα 

 Εμφανίζει όλες τις χαρακτηριστικές ιδιότητες των ακόρεστων υδρογονανθράκων:

Καύση 

 Με το οξυγόνο (O2) του αέρα καίγεται παρέχοντας κυανή φλόγα εξαιρετικά υψηλής θερμοκρασίας:

Ενυδάτωση 

Με επίδραση θειικού οξέος (H2SO4) και στη συνέχεια νερού (Η2Ο, ενυδάτωση) σε 1-πεντίνιο, παρουσία ιόντων υδραργύρου (Hg2+), παράγεται 2-πεντανόνη (CH3CH2CH2COCH3):

 Ενδιάμεσα παράγεται 1-πεντεν-2-όλη (ασταθής ενόλη) που τελικά ισομερειώνεται σε 2-πεντανόνη.

Προσθήκη υπαλογονώδους οξέος 

Με επίδραση (προσθήκη) υποαλογονώδους οξέος (HOX) 1-πεντίνιο παράγεται 1-αλο-2-πεντανόνη:

 Το HOX παράγεται συνήθως in situ με την αντίδραση:

 Ενδιάμεσα παράγεται 1-αλο-1-πεντεν-2-όλη (ασταθής ενόλη) που τελικά ισομερειώνεται σε 1-αλοπεντανόνη.

Καταλυτική υδρογόνωση 

Με καταλυτική υδρογόνωση (Η2) 1-πεντινίου σχηματίζεται αρχικά 1-πεντένιο, και στη συνέχεια (με περίσσεια υδρογόνου) πεντάνιο.:

Αλογόνωση 

Με επίδραση αλογόνου (X2, αλογόνωση) σε 1-πεντίνιο έχουμε προσθήκη στον τριπλό δεσμό. Παράγεται αρχικά 1,2-διαλο-1-πεντένιο και στη συνέχεια (με περίσσεια αλογόνου) 1,1,2,2-τετραλοπεντάνιο.:

Υδραλογόνωση 

Με προσθήκη υδραλογόνων (HX, υδραλογόνωση) σε 1-πεντίνιο παράγεται  αρχικά 2-αλο-1-πεντένιο,  και στη συνέχεια (με περίσσεια υδραλογόνου) 2,2-διαλοπεντάνιο.:

Υδροκυάνωση 

Με προσθήκη υδροκυανίου, HCN) (υδροκυάνωση) σε 1-πεντίνιο παράγεται προπυλαιθενονιτρίλιο:

Διυδροξυλίωση 

Η διυδροξυλίωση 1-πεντινίου , αντιστοιχεί σε προσθήκη  υπεροξειδίου του υδρογόνου (H2O2) και παράγει 1-υδροξυ-2-πεντανόνη:

1. Επίδραση αραιού διαλύματος υπερμαγγανικού καλίου (KMnO4). Π.χ.:
 
2. Επίδραση καρβοξυλικού οξέος (RCOOH) και υπεροξείδιου του υδρογόνου (H2O2):
 

 Ενδιάμεσα παράγεται 1-πεντεν-1,2-διόλη (ασταθής ενόλη) που τελικά ισομερειώνεται σε 1-υδροξυ-2-πεντανόνη.

Επίδραση πυκνού υπερμαγγανικού καλίου 

Με επίδραση πυκνού διαλύματος υπερμαγγανικού καλίου (KMnO4) παράγεται 2-οξοπεντανικό οξύ:

Προσθήκη αλκοολών 

Με επίδραση αλκοόλης (ROH) σε 1-πεντίνιο  παράγεται 2-αλκοξυ-1-πεντένιο:

Προσθήκη καρβονικών οξέων 

Με επίδραση καρβοξυλικών οξέων (RCOOH) σε 1-πεντίνιο  παράγεται καρβονικός προπυλοβινυλεστέρας:

Οζονόλυση 

Με επίδραση όζοντος (Ο3, οζονόλυση) σε 1-πεντίνιο παράγεται αρχικά ασταθές οζονίδιο, που τελικά διασπάται σε 2-οξοπεντανάλη:

Σχηματισμός ακετυλιδίων 

1. Με επίδραση μεταλλικού νατρίου σε 1-πεντίνιο παράγεται πεντινικό νάτριο (CH3CH2CH2C≡CNa):
 
 
 Το πεντανικό νάτριο αποτελεί πρώτη ύλη για την παραγωγή άλλων παραγώγων με τριπλό δεσμό, γιατί αντιδρά με αλκυλαλογονίδια (RX):
 

2. Με επίδραση ιόντων αργύρου (Ag+) και παρουσία αμμωνίας (NH3) παράγεται ένα λευκό στερεό, ο πεντινικός άργυρος (CH3CH2CH2C≡CAg):
 

3. Με επίδραση ιόντων μονοσθενούς χαλκού (Cu+) και παρουσία αμμωνίας (NH3) παράγεται ένα κεραμιδί στερεό, ο πεντινικός χαλκός (CH3CH2CH2C≡CCu):
 

 Οι αντιδράσεις #2 και #3 χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση της ομάδας -C ≡ CH.

Προσθήκη καρβενίων 

Κατά την προσθήκη μεθυλενίου σε 1-πεντίνιο σχηματίζεται μείγμα από 1-εξίνιο, 4-μεθυλο-1-πεντίνιο, 3-μεθυλοπεντίνιο, 2-εξίνιο και 1-προπυλοκυκλοπροπένιο:
 

 Η αντίδραση είναι ελάχιστα εκλεκτική, και αυτό σημαίνει ότι κατά προσέγγιση έχουμε:
1. Παρεμβολή στους τρεις (3) δεσμούς C#5-H: Προκύπτει 1-εξίνιο, ένα αλκίνιο.
2. Παρεμβολή στους τρεις (2) δεσμούς C#4-H: Προκύπτει 4-μεθυλο-1-πεντίνιο, ένα αλκίνιο.
2. Παρεμβολή στους τρεις (2) δεσμούς C#3-H: Προκύπτει 3-μεθυλοπεντίνιο, ένα αλκίνιο.
3. Παρεμβολή στον έναν (1) δεσμό C#1-H: Προκύπτει 2-εξίνιο, ένα αλκίνιο.
4. Προσθήκη στον έναν (1) τριπλό δεσμό: Προκύπτει 1-προπυλοκυκλοπροπένιο, ένα κυκλοαλκένιο.

 Προκύπτει επομένως μείγμα από 1-εξίνίο ~33%, 4-μεθυλο-1-πεντίνιο ~22%, 3-μεθυλοπεντίνιο ~22%,  2-εξίνιο ~11% και 1-προπυλοκυκλοπροπένιο ~11%.
 Με τη χρήση διιωδομεθανίου (CH2I2) και ψευδαργύρου (Zn) επικρατεί η προσθήκη, οπότε είναι:

Πηγές 

 Speight J. G., “Chemical and Process Design Handbook”, McGraw-Hill, 2002.
 Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
 Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
 SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982

Εξωτερικοί σύνδεσμοι
 NIST Chemistry WebBook page for 1-pentyne

Αναφορές και σημειώσεις

Αλκίνια
C5