I artikeln kommer vi att överväga framställningen av cykloalkaner och egenskaperna hos deras struktur. Låt oss försöka förklara de karakteristiska egenskaperna hos dessa ämnen, baserat på egenskaperna hos deras struktur.
Structure
Låt oss till att börja med analysera strukturen för den namngivna klassen av organiska kolväten. Alla cykliska föreningar är uppdelade i heterocykliska och karbocykliska arter.
Den andra gruppen har tre kolatomer i den slutna cykeln. Heterocykliska föreningar innehåller förutom kol också atomer av svavel, syre, fosfor och kväve i sina molekyler.
Det finns en uppdelning av karbocykliska föreningar i aromatiska och alicykliska ämnen.
Alicykliska ämnen
Dessa inkluderar cykloalkaner. De kemiska egenskaperna och produktionen av dessa ämnen bestäms exakt av den slutna strukturen hos denna klass av kolväten.
Alicykliska ämnen är de som har en eller flera icke-aromatiska cykler. Framställningen och användningen av cykloalkaner beaktas i termer av deras förhållande till alicykliska föreningar.
Klassificering
Den enklaste representanten för denna klasskolväte är cyklopropan. Den har bara tre kolatomer i sin struktur. Representanter för denna homologa serie kallas också paraffiner. När det gäller deras kemiska och fysikaliska egenskaper liknar de mättade kolväten. Molekyler innehåller enkelbindningar som bildas av hybridorbitaler. I cykloalkaner är typen av hybridisering sp3.
Klassens totala sammansättning uttrycks med formeln СНН2н. Dessa föreningar är interklassisomerer av etylenkolväten.
I enlighet med den moderna internationella substitutionsnomenklaturen, när man namnger representanter för denna klass, läggs prefixet "cyklo" till motsvarande kolväte vad gäller antalet atomer. I detta fall erhålls till exempel cyklohexan, cyklopentan. Den rationella nomenklaturen ger namn enligt antalet slutna metylengrupper CH2. På grund av detta kommer cyklopropan att kallas trimetylen och cyklobutan - tetrametylen.
Denna klass av organiska ämnen kännetecknas av strukturell isomerism avseende antalet kolatomer i cykeln, samt optisk isomerism.
Utbildnings alternativ
Låt oss nu titta på hur mottagning fungerar. Cykloalkaner kan erhållas på flera sätt, beroende på vilket utgångsmaterial som väljs för att utföra den kemiska omvandlingen. Vi kommer att analysera huvud alternativen för syntes av paraffiner.
Så hur är det att få dem? Cykloalkaner bildas genom cyklisering av diahalogenderivat av mättade kolväten. På ett liknande kemiskt sätt,fyra- och treledade cykler. Till exempel cyklopropan. Låt oss överväga dess framställning mer i detalj - cykloalkaner, som är de första representanterna för denna homologa serie, bildas genom verkan av metalliskt magnesium eller zink på dihalogenderivatet av motsvarande alkan.
Och hur kan fem- och sexledade cykliska föreningar bildas, hur erhålls de? Det är ganska svårt att skapa cykloalkaner med ett sådant antal kolatomer i strukturen, eftersom det på grund av konformationen kommer att uppstå problem med cykliseringen av molekylen. Detta fenomen förklaras av fri rotation i C-C-bindningen, vilket avsevärt minskar sannolikheten för att erhålla en cyklisk förening. För bildningen av dessa representanter för cykloalkaner fungerar 1, 2- eller 1, 3-dihalogenderivat av motsvarande alkan som utgångsmaterial.
Bland metoderna för syntes av paraffiner lyfter vi också fram processen för dekarboxylering av dikarboxylsyror och s alter. Fem- och sexledade cykloalkaner erhålls genom intermolekylär kondensation.
Och bland de speciella metoderna för deras bildning noterar vi reaktionen mellan alkener och karbener, reduktionen av syreh altiga derivat av cykloföreningar.
Kemiska egenskaper
Alla möjliga sätt att erhålla cykloalkaner och deras interaktion bestäms av den kemiska strukturens egenheter. Med tanke på närvaron av en cyklisk struktur, bland de viktigaste kemiska egenskaperna hos cykloalkaner, pekar vi ut reaktionerna med vätetillsats (hydrering), dess eliminering (dehydrering).
För reaktioneren katalysator används, i vilken roll platina kan palladium verka. Interaktionen utförs vid en förhöjd temperatur, dess värde beror på cykelns storlek. När en cyklisk kolvätemolekyl utsätts för UV-strålning kan en kloreringsreaktion (tillsats av klor) utföras.
Liksom alla representanter för organiska föreningar kan cykloalkan gå in i en förbränningsreaktion och bilda efter interaktion koldioxid, vattenånga. Denna reaktion hänvisar till exoterma processer, eftersom den åtföljs av frigöring av en tillräcklig mängd värme.
Slutsats
Paraffiner är slutna kolväteföreningar bildade av dihalogenerade alkaner eller andra organiska föreningar. Funktionerna i deras struktur bestämmer de grundläggande kemiska egenskaperna hos cykloalkaner och deras användningsområden. De används främst i organisk syntes för att erhålla syreh altiga organiska ämnen.
