I artikkelen vil vi vurdere fremstillingen av sykloalkaner og egenskapene til deres struktur. La oss prøve å forklare de karakteristiske egenskapene til disse stoffene, basert på egenskapene til strukturen deres.
Structure
La oss til å begynne med analysere strukturen til den navngitte klassen av organiske hydrokarboner. Alle sykliske forbindelser er delt inn i heterosykliske og karbosykliske arter.
Den andre gruppen har tre karbonatomer inne i den lukkede syklusen. Heterosykliske forbindelser inneholder i tillegg til karbon også atomer av svovel, oksygen, fosfor og nitrogen i molekylene.
Det er en inndeling av karbosykliske forbindelser i aromatiske og alicykliske stoffer.
Alisykliske stoffer
Disse inkluderer sykloalkaner. De kjemiske egenskapene og produksjonen til disse stoffene bestemmes nøyaktig av den lukkede strukturen til denne klassen av hydrokarboner.
Alisykliske stoffer er de som har en eller flere ikke-aromatiske sykluser. Fremstilling og bruk av cykloalkaner vurderes i forhold til deres forhold til alicykliske forbindelser.
klassifisering
Den enkleste representanten for denne klassenhydrokarbon er cyklopropan. Den har bare tre karbonatomer i strukturen. Representanter for denne homologe serien kalles også parafiner. Når det gjelder deres kjemiske og fysiske egenskaper, ligner de på mettede hydrokarboner. Molekyler inneholder enkeltbindinger dannet av hybridorbitaler. I sykloalkaner er hybridiseringstypen sp3.
Den totale sammensetningen av klassen uttrykkes med formelen СНН2н. Disse forbindelsene er interklasse-isomerer av etylenhydrokarboner.
I henhold til den moderne internasjonale substitusjonsnomenklaturen, når representanter for denne klassen navngis, blir prefikset "cyklo" lagt til det tilsvarende hydrokarbonet når det gjelder antall atomer. I dette tilfellet oppnås for eksempel cykloheksan, cyklopentan. Den rasjonelle nomenklaturen gir navn i henhold til antall lukkede metylengrupper CH2. På grunn av dette vil cyklopropan bli k alt trimetylen, og cyklobutan - tetrametylen.
Denne klassen av organiske stoffer er preget av strukturell isomerisme når det gjelder antall karbonatomer i syklusen, samt optisk isomerisme.
Utdannings alternativer
La oss nå se på hvordan mottak fungerer. Sykloalkaner kan fås på flere måter, avhengig av hvilket utgangsmateriale som velges for å utføre den kjemiske omdanningen. Vi vil analysere hoved alternativene for syntese av parafiner.
Så hvordan er det å få dem? Sykloalkaner dannes ved ringslutning av diahalogenderivater av mettede hydrokarboner. På en lignende kjemisk måte,fire- og treleddede sykluser. For eksempel cyklopropan. La oss vurdere fremstillingen mer detaljert - sykloalkaner, som er de første representantene for denne homologe serien, dannes ved virkningen av metallisk magnesium eller sink på dihalogenderivatet av den tilsvarende alkanen.
Og hvordan kan fem- og seks-leddede sykliske forbindelser dannes, hvordan oppnås de? Det er ganske vanskelig å lage sykloalkaner med et slikt antall karbonatomer i strukturen, siden det på grunn av konformasjonen vil være et problem med cykliseringen av molekylet. Dette fenomenet forklares av fri rotasjon i C-C-bindingen, noe som betydelig reduserer sannsynligheten for å oppnå en syklisk forbindelse. For dannelsen av disse representantene for cykloalkaner, fungerer 1, 2- eller 1, 3-dihalogenderivater av den tilsvarende alkanen som utgangsmaterialer
Blant metodene for syntese av parafiner, fremhever vi også prosessen med dekarboksylering av dikarboksylsyrer og s alter. Fem- og seksleddede sykloalkaner oppnås ved intermolekylær kondensasjon.
Og blant de spesielle metodene for deres dannelse, merker vi reaksjonen mellom alkener og karbener, reduksjonen av oksygenholdige derivater av sykloforbindelser.
Kjemiske egenskaper
Alle mulige måter å oppnå sykloalkaner og deres interaksjon er bestemt av særegenhetene til den kjemiske strukturen. Gitt tilstedeværelsen av en syklisk struktur, blant de viktigste kjemiske egenskapene til sykloalkaner, skiller vi ut reaksjonene med hydrogentilsetning (hydrogenering), eliminering av den (dehydrogenering).
For reaksjoneren katalysator brukes, i rollen som platina, palladium kan virke. Interaksjonen utføres ved forhøyet temperatur, verdien avhenger av størrelsen på syklusen. Når et syklisk hydrokarbonmolekyl utsettes for UV-stråling, kan en kloreringsreaksjon (tilsetning av klor) utføres.
Som alle representanter for organiske forbindelser, er sykloalkan i stand til å gå inn i en forbrenningsreaksjon, og danner etter interaksjon karbondioksid, vanndamp. Denne reaksjonen refererer til eksoterme prosesser, da den er ledsaget av frigjøring av en tilstrekkelig mengde varme.
Konklusjon
Paraffiner er lukkede hydrokarbonforbindelser dannet av dihalogenerte alkaner eller andre organiske forbindelser. Funksjonene i deres struktur bestemmer de grunnleggende kjemiske egenskapene til sykloalkaner og deres bruksområder. De brukes hovedsakelig i organisk syntese for å oppnå oksygenholdige organiske stoffer.
