Alleenit

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Alleenien yleinen rakenne ja yksinkertaisimman alleenin propadieenin rakenne

Alleenit ovat orgaanisia yhdisteitä, joissa yhddestä hiiliatomista lähtee kaksi kaksoissidosta kahteen muuhun hiiliatomiin. Alleenit ovat täten dieenejä, joiden kaksoisidos on kumuloitunut. Yksinkertaisinta alleenia propadieeniä kutsutaan usein alleeniksi.[1][2]

Rakenne ja ominaisuudet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Alleenien keskimmäinen hiiliatomi on sp-hybridisoitunut ja sen viereiset terminaaliset hiiliatomit ovat sp2-hybridisoituneita. Keskimmäisestä hiiliatomista lähtee kaksi π- ja kaksi σ-sidosta. Nämä π-sidokset ovat kohtisuorassa toisiaan vastaan ja kumpikin näistä sidoksista yhdistyy vierekkäisten hiilatomien p-orbitaalien kanssa. Tämä pakottaa terminaalisten hiiliatomien p-orbitaalit kohtisuoraan asemaan toisiaan vastaan. Tämän vuoksi, jos kummankin terminaalisen hiiliatomin substituentit ovat erilaisia, ei yhdisteellä ole symmetriatasoa ja tällaiset alleenit ovat optisesti aktiivisia.[3][4]

4-klooripenta-2,3-dien-2-oli on esimerkki optisesti aktiivisesta alleenista

Synteesi ja reaktioita[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Alleeneja voidaan valmistaa usealla tavalla. Syklopropylideenit reagoivat organolitiumyhdisteiden kanssa, siten, että niiden rengasrakenne avautuu ja muodostuu alleeneja. Muita tapoja valmistaa alleeneja ovat propargyylihalidien reaktio Grignardin reagenssien tai organokupraattien kanssa, organometalliyhdisteiden ja prapargyyliestereiden välisellä reaktiolla tai fosfoniumylidien ja hiilidioksidin välisellä reaktiolla.[4][5] Yksi yleisesti käytetty tapa on myös 2,3-dihaloalk-1-eenien dehalogenointi sinkin avulla.[6]

Alleeneille tapahtuu elektrofiilien additioreaktioita. Esimerkiksi vetyhalogenidien reaktioissa voisi protonoitua, joko keskimmäinen sp-hybridisoitunut hiili, mikä johtaisia allyyliseen karbokationiin, tai jompi kumpi sp2-hybridisoituineista hiiliatomeista, mikä johtaa vinyyliseen karbokationiin. Vinyylistä karbokationia stabiloi resonanssi, minkä vuoksi elektrofiilisessä additiossa ensimmäisessä vaiheessa protonoituu sp2-hybridisoitunut hiili ja elektrofiili liittyy sp-hybridisoituneeseen hiileen. Näin reagoivat vetyhalogenidien lisäksi myös muun muassa elohopea(II)suolat, jolloin muodostuu organoelohopeayhdisteitä ja happojen vesiliuokset, jolloin muodostuu ketoneja.[3][5]

Alleenit voidaan pelkistää alkaaneiksi. Jos pelkistimenä käytetään natriumin ammoniakkiliuosta, di-isobutyylialumiinihydridiä tai vedytystä Wilkinsonin katalyyttiä käyttämällä pelkistyy vain toinen kaksoissidoksista ja muodostuu alkeeneja.[4]

Siirtymämetallikatalysoidut alleenien reaktiot hiilidioksidin kanssa johtavat hyödyllisiin akryylihappojohdannaisiin tai laktoneihin.[7]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Allenes IUPAC GoldBook. IUPAC. Viitattu 31.07.2013. (englanniksi)
  2. Raimo Alén: Kokoelma orgaanisia yhdisteitä, s. 26. Gummerus Kirjapaino Oy, 2009. ISBN 978-952-92-5627-3.
  3. a b Francis A. Carey & Richard J. Sundberg: Advanced Organic Chemistry A: Structure and Mechanisms, s. 6, 129, 545-546. Springer, 2007. ISBN 978-0-387-44897-8. (englanniksi)
  4. a b c Michael B. Smith & Jerry March: March's Advanced Organic Chemistry, s. 148, 596, 602, 608, 1065, 1238, 1380. John Wiley & Sons, 2007. ISBN 978-0-471-72091-1. (englanniksi)
  5. a b Francis A. Carey & Richard J. Sundberg: Organic Chemistry B: Reactions and synthesis, s. 333-334, 982. Springer, 2007. ISBN 978-0-387-68350-8. (englanniksi)
  6. Thomas Scott, Mary Eagleson: Concise encyclopedia chemistry, s. 45. Walter de Gruyter, 1994. ISBN 978-3110114515. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 05.08.2013). (englanniksi)
  7. Zhen-Zhen Yang, Liang-Nian He, An-Hua Liu & Yu-Nong Li :Catalytic Fixation of Carbon Dioxide Into Fuel and Chemicals, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2012. Viitattu 31.07.2013
Tämä kemiaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.