Hidrocarburi saturate ciclice: cum sunt produse. cicloalcani

În articol vom lua în considerare prepararea cicloalcanilor și caracteristicile structurii lor. Să încercăm să explicăm proprietățile caracteristice ale acestor substanțe, pe baza caracteristicilor structurii lor.

structură

În primul rând, să analizăm structura clasei numite de hidrocarburi organice. Toți compușii ciclici sunt împărțiți în specii heterociclice și carbociclice.

Al doilea grup are trei atomi de carbon în interiorul ciclului închis. Compușii heterociclici, în plus față de carbon, conțin în moleculele lor și atomi de sulf, oxigen, fosfor, azot.

Există o diviziune a compușilor carbociclici în substanțe aromatice și aliciclice.

Substanțe aliciclice

Acestea includ cicloalcani. Proprietățile chimice și producția acestor substanțe sunt determinate tocmai de caracterul închis al structurii acestei clase de hidrocarburi.

Aliciclicul a numit acele substanțe care au unul sau mai multe cicluri de natură nearomatică. Prepararea și utilizarea cicloalcanelor este considerată din punctul de vedere al relației lor cu compușii aliciclici.

clasificare

Cel mai simplu reprezentant al acestei clase de hidrocarburi este ciclopropanul. În structura sa există doar trei atomi de carbon. Reprezentanții acestui serviciu serii omoloage sunt numite, în plus, și parafină. Prin proprietățile chimice și fizice, ele sunt similare limitarea hidrocarburilor. Moleculele conțin legături simple formate din orbite hibride. În cicloalcani, tipul de hibridizare este sp3.

Compoziția globală a clasei este exprimată prin formula CHH2n. Acești compuși sunt izomeri interclass ai hidrocarburilor etilenice.

Conform nomenclatorului internațional actual de substituție, atunci când sunt numiți reprezentanții acestei clase, prefixul "ciclo" se adaugă la hidrocarbură corespunzătoare în numărul de atomi. În acest caz, se obține, de exemplu, ciclohexan, ciclopentan. Nomenclatura rațională furnizează denumiri pentru numărul de grupări metilen închise de CH2. Din acest motiv, ciclopropanul va fi denumit trimetilen și ciclobutan-tetrametilen.

Pentru această clasă de substanțe organice se caracterizează prin izomerism structural, legat de numărul de atomi de carbon din ciclu, precum și de izomerismul optic.

Opțiuni educaționale

Acum, ia în considerare modul în care se face chitanța. Cicloalcanii pot fi obținuți în mai multe moduri, în funcție de materialul de pornire ales pentru conversia chimică. Vom analiza principalele variante ale sintezei parafinei.

Deci, care este primirea lor? Cicloalcanii se formează prin ciclizarea derivaților dihalogeni ai hidrocarburilor finale. Printr-o metodă chimică similară se formează inele cu patru și trei membri. De exemplu, ciclopropan. Să considerăm prepararea ei - cicloalcani, care sunt primii reprezentanți ai seriei omoloage sunt formate prin acțiunea de magneziu metalic sau digalogenproizvodnuyu zinc aleanul corespunzător.

Și cum putem forma compuși ciclici cu cinci sau șase membri, cum se obțin? Cicloalcani cu cât mai mulți atomi de carbon în structura pentru a crea un destul de dificil, deoarece datorită conformației unei probleme cu ciclizarea moleculei. Acest fenomen este explicat prin rotația liberă a legăturii C-C, care reduce în mod substanțial probabilitatea obținerii unui compus ciclic. Pentru a forma aceste cicloalcani, materiile prime sunt derivații 1,2- sau 1,3-dihalogen ai alcanului corespunzător.

Printre metodele de sinteză a parafinelor se distinge și procesul de decarboxilare acizi dicarboxilici și sărurile. Cicloalcanii cu cinci sau șase membri sunt obținuți prin condensare intermoleculară.

Și printre metodele speciale de formare a acestora, observăm reacția dintre alchenă și carbenă, reducerea derivatelor de oxigen ale ciclo-compușilor.

Proprietăți chimice

Toate căile posibile de obținere a cicloalcanelor și interacțiunea lor sunt determinate de caracteristicile structurii chimice. Având în vedere prezența unei structuri ciclice, printre principalele proprietăți ale reacției chimice a cicloalcani hidrogen selectați Conexiune (hidrogenare), eliminarea ei (deshidratare).

Pentru a realiza reacțiile, se utilizează un catalizator, în rolul căruia poate acționa platina, paladiul. Interacțiunea se desfășoară la temperatură ridicată, magnitudinea acesteia depinde de mărimea ciclului. Atunci când o moleculă de hidrocarbură ciclică este expusă radiației UV, se poate efectua o reacție de clorinare (adăugarea de clor).

Ca toți reprezentanții compușilor organici, cicloalcanul este capabil să intre reacția de ardere, formarea după interacțiune a dioxidului de carbon, a vaporilor de apă. Această reacție se referă la procese exotermice, deoarece este însoțită de eliberarea unei cantități suficiente de căldură.

concluzie

Parafinele sunt compuși de hidrocarburi închise formate din derivați dihalogenați ai alcani sau alți compuși organici. Particularitățile structurii lor determină proprietățile chimice de bază ale cicloalcanelor, domeniul aplicării lor. Ele sunt utilizate în principal în sinteza organică pentru a produce substanțe organice care conțin oxigen.