Αιθενόνη

Η αιθενόνη ή κετένη (αγγλικά: ethenone) είναι οργανική χημική ένωση, που περιέχει άνθρακα, οξυγόνο και υδρογόνο, με μοριακό τύπο C2H2O, αν και παριστάνεται συχνά με τους ημισυντακτικούς τύπους CH2=CO και CH2=C=O. Είναι η απλούστερη κετένη. Με βάση το μοριακό της τύπο, C2H2O, είναι «τυπικός» υδατάνθρακας (δηλαδή έχει την αναλογία ατόμων υδρογόνου - οξυγόνου 2:1, που έχει και το νερό, αλλά χωρίς να είναι πραγματικό σάκχαρο), και έχει τα ακόλουθα δύο (2) ισομερή θέσης:
 Αιθινόλη (έλασσον ταυτομερές της αιθενόνης) με ημισυντακτικό τύπο HC ≡ COH.
 Εποξυαιθένιο ή oξιρένιο (πολύ ασταθής ή υποθετική ένωση) με γραμμικό τύπο 26x26εσ.

 Δομή 

ΔεσμοίΤα δεδομένα προέρχονται εν μέρει από το «Table of periodic properties of thw Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, Σελ. 34.Δεσμόςτύπος δεσμούηλεκτρονική δομήΜήκος δεσμούΙονισμόςC-Hσ2sp2-1s107 pm3% C- H+C=Oσ2sp-2sp2129 pm19% C+ O-π2p-2pC=Cσ2sp2-2sp131 pmπ2p-2pΣτατιστικό ηλεκτρικό φορτίοΥπολογισμένο βάση του ιονισμού από τον παραπάνω πίνακα O-0,38C#2-0,06H+0,03C#1+0,38

 Παραγωγή 
μικρογραφία|Το διάγραμμα της σύνθεσης της αιθενόνης - κετένης με πυρόλυση ασετόνης, με την οποία παράγεται μεθάνιο ως υποπροϊόν.

 Με πυρόλυση προπανόνης 

Με πυρόλυση ατμών προπανόνης, παράγεται αιθενόνηΔικτυακός τόπος: Organic synthesis:

 Με αφυδάτωση 

1. Με ενδομοριακή αφυδάτωση υδροξυαιθανάλης, παράγεται αιθενόνη. Η αντίδραση ευνοείται σε σχετικά υψηλές θερμοκρασίες, >150 °CΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.153, §6.3.3.:

2. Με ενδομοριακή αφυδάτωση αιθανικού οξέος, παράγεται αιθενόνη J. Schmidlin, M. Bergman, Ber. dtsch. Chem. Ges., 43, 2821 (1910).:

 Με απόσπαση υδραλογόνου 

1. Με απόσπαση υδραλογόνου (HX) από αλοαιθανάλη παράγεται αιθενόνηΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.153, §6.3.1α.:

2. Με απόσπαση υδραλογόνου (HX) από αιθανοϋλαλογονίδιο παράγεται αιθενόνη:

 Με υδρόλυση αλαιθινίου 

Με υδρόλυση αλαιθινίου (HC ≡ CX) με αραιό διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου (NaOH), παράγεται αρχικά αιθινόλη, που ταυτομερίζεται τελικά προς αιθενόνη (CH2=C=O)Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 186, §7.3.1.:

 Χημικές ιδιότητες και παράγωγα 

 Ταυτομέρεια με αιθινόλη 

Η αιθενάλη βρίσκεται πάντα σε χημική ισορροπία με την ταυτομερή της αιθινόλη. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218, §9.5.1.:
300 px
Σε χαμηλές θερμοκρασίες, πάνω από βάση από στερεό αργό, είναι πιθανός ο σχηματισμός υπολογίσιμης ποσότητας αιθινόλης, με την παραπάνω αντίδραση.

 Αντιδράσεις με πυρηνόφιλα αντιδραστήρια 

Η αιθενόνη αντιδρά με διάφορα πυρηνόφιλα αντιδραστήριαΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.223, §9.8.Γ1.. Π.χ.:1. Με νερό δίνει αιθανικό οξύ:

2. Με αλκοόλη (ROH) δίνει αιθανικό αλκυλεστέρα:

3. Με αμμωνία δίνει αιθαναμίδιο:

4. Με πρωτοταγείς αμίνες (RNH2) δίνει αιθαναλκυλαμίδιο:

5. Με καρβοξυλικό οξύ (RCOOH) δίνει αλκανικό ακετυλεστέρα:

 Διμερισμός 

Διμερίζεται σχηματίζοντας 4-μεθυλενο-2-οξετανόνηΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.223, §9.8.Γ2.:
 100 px

 Φωτόλυση 

Φωτολύεται σχηματίζοντας μεθυλένιο και μονοξείδιο του άνθρακαΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.223, §9.8.Γ3.:

 Το μεθυλένιο λειτουργεί πρακτικά σαν ελεύθερη δίριζα και μπορεί να δώσει διάφορα παράγωγα. Π.χ. με περίσσεια αιθενόνης δίνει προπενόνη, κυκλοπροπανόνη και μεθυλενοξιράνιο:
 30 px  100 px

 Επικινδυνότητα 

Η έκθεση σε (σχετικά) συμπυκνωμένα επίπεδα αιθενόνης προκαλεί στους ανθρώπους ερεθισμό σε μέρη του σώματός τους, όπως στους οφθαλμούς, στη μύτη, στο λαιμό και στους πνεύμονες. Πειράματα τοξικότητας της αιθενόνης σε πειραματόζωα ποντίκια, αρουραίους, χοιρίδια Γουϊνέας και κουνέλια έδειξαν ότι σε 10 λεπτά έκθεσης σε αιθενόνη, που είχε πρόσφατα παραχθεί, σε συγκεντρώσεις της τάξης των 0,2 mg/l ή 116 ppm, μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα, σε μεγάλο ποσοστό, το θάνατο των παραπάνω μικρών ζώων. Αυτά τα ευρήματα τοποθετούν την αιθενόνη στο ίδιο επίπεδο τοξικότητας με το φωσγένιο (0,2-20 mg/l) και το υδροκυάνιο (0,2-0,5 mg/l). Η αιθενόνη προκαλεί θάνατο από πνευμονικό οίδημα, εντελώς όμοια με την περίπτωση της δηλητηρίασης από φωσγένιο, αλλά πολύ πιο γρήγοραH. A. Wooster, C. C. Lushbaugh, C. E. Redeman (1946). "The Inhalation Toxicity of Ketene and of Ketene Dimer". J. Am. Chem. Soc. 68 (12): 2743. doi:10.1021/ja01216a526.. Το όριο 8ωρης μέσης έκθεσης σε αιθενόνη είναι στα 500 ppb (900 μg/m³)Centers for Disease Control and Prevention (4 April 2013). "Ketene". NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. Retrieved 13 November 2013.. Το όριο για άμεσα επικίνδυνης συγκέντρωσης για τους ανθρώπους είναι στα 5 ppm, εφόσον αυτή είναι η ελάχιστη παραγωγική συγκέντρωση κλινικά σχετική φυσιολογική απόκριση σε ανθρώπουςCenters for Disease Control and Prevention (May 1994). "Ketene". Documentation for Immediately Dangerous To Life or Health Concentrations (IDLHs). Retrieved 13 November 2013..

 Πηγές 
 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
 Δημήτριου Ν. Νικολαΐδη: Ειδικά μαθήματα Οργανικής Χημείας, Θεσσαλονίκη 1983.

 Αναφορές και σημειώσεις 

Κατηγορία:Κετένες
Κατηγορία:C2
Κατηγορία:Τυπικοί υδατάνθρακες
Κατηγορία:Μητρικές ενώσεις