Hydrocarbon không bão hòa

Hydrocarbon không bão hòa là các hợp chất hydrocarbon có ít nhất một liên kết đôi trong cấu trúc phân tử của chúng, khác với các hợp chất thơm, chúng chỉ có dạng mạch thẳng hoặc phân nhánh, không có dạng vòng. Số liên kết cộng hóa trị của các nguyên tử carbon trong phân tử này có thể gấp đôi hoặc gấp ba so với hydrocarbon bão hòa.

Thuật ngữ 'không bão hòa' ám chỉ rằng phân tử có khả năng kết hợp thêm nguyên tử hydro để trở nên bão hòa hoàn toàn (tức là có tất cả các liên kết đơn). Phân tử chưa bão hòa có thể có dạng chuỗi thẳng (như alken và alkyn), chuỗi phân nhánh, hoặc hợp chất thơm.

Danh pháp

Danh pháp IUPAC cung cấp một hệ thống đặt tên đồng nhất nhằm giúp nhận diện chính xác và tránh nhầm lẫn. Dưới đây là các quy tắc cần tuân theo khi đặt tên cho các phân tử loại này.

• 1. Đếm số lượng nguyên tử carbon (C) trong chuỗi carbon dài nhất và sử dụng tiền tố tương ứng. Ví dụ: nếu chuỗi carbon dài nhất có ba nguyên tử carbon, sử dụng tiền tố 'prop-'. Bảng dưới đây tóm tắt các tiền tố cho số lượng carbon từ 1 đến 10.

• 2. Xác định hậu tố dựa trên loại liên kết có trong hydrocarbon.
  • Nếu có một hoặc nhiều liên kết đôi, dùng hậu tố '-en'.
  • Nếu có một hoặc nhiều liên kết ba, dùng hậu tố '-yn'.
  • Nếu có cả liên kết đôi và ba, sử dụng cả hai hậu tố, với '-en' thường đứng trước '-yn'.
• 3. Đếm số liên kết đôi hoặc liên kết ba và chỉ số đó bằng một số tiền tố trước '-en' hoặc '-yn'. Ví dụ: chuỗi carbon với 4 nguyên tử carbon và 2 liên kết đôi sẽ được gọi là butadien
• 4. Thêm số vào giữa tiền tố số carbon và '-en' hoặc '-yn' để chỉ vị trí của liên kết đôi hoặc ba. Ví dụ, chuỗi carbon dài 4 nguyên tử chứa liên kết đôi giữa carbon thứ hai và thứ ba sẽ được gọi là 'but-2-en'.
• 5. Cuối cùng, sử dụng tiền tố trước tiền tố số carbon để chỉ các chuỗi bên. Một chuỗi carbon thẳng được đặt tên bằng cách thêm '-yl' sau tiền tố chỉ số nguyên tử carbon. Ví dụ, nếu một nhóm ethyl gắn vào carbon thứ hai trong pent-2-en, phân tử sẽ được gọi là '2-ethylpent-2-en'. Để đặt tên cho chuỗi bên phức tạp hơn, tham khảo quy tắc của IUPAC về hóa học hữu cơ.

Các nhóm hydrocarbon không bão hòa

• Alken có công thức chung là C_nH_2n với n≥2
• Alkadien có công thức chung là C_nH_2n-2 với n≥3, có hai liên kết đôi trong phân tử
• Alkyn có công thức chung là C_nH_2n-2 với n≥2, có một liên kết ba trong phân tử
• Các dạng kết hợp của ba loại trên

Một số hydrocarbon không bão hòa với liên kết đôi có thể tồn tại dưới dạng đồng phân cis-trans (đồng phân hình học). Điều này xảy ra khi hai nhóm ở mỗi bên của liên kết đôi khác nhau, dẫn đến việc tạo ra các dạng khác nhau khi quay quanh liên kết đôi.

Các phản ứng của hydrocarbon không bão hòa

Phản ứng của hydrocarbon không bão hòa tương tự như nhiều hợp chất hữu cơ khác, bao gồm các loại phản ứng sau đây:

• Phản ứng với hydrogen để chuyển đổi thành hydrocarbon bão hòa (nếu hydro hóa hoàn toàn)
• Phản ứng với hydrogen chloride để tạo ra các dẫn xuất halogen
• Phản ứng oxy hóa, bao gồm cháy, tạo aldehyde, và chuyển hóa thành rượu...

Các chất phổ biến thường gặp

Ứng dụng

Hydrocarbon không bão hòa được sử dụng trong các ứng dụng như hàn xì (acetylen) hoặc trong tổng hợp các dẫn xuất hydrocarbon như aldehyde, ketone, và alcohol...

• Alkan

Nguồn tham khảo