Hidrokarbon tepu kitaran: bagaimana ia dihasilkan. Sikloalkana

Dalam artikel ini kita akan mempertimbangkan penyediaan sikloalkana dan ciri-ciri struktur mereka. Mari kita cuba untuk menjelaskan ciri-ciri sifat bahan-bahan ini, berdasarkan ciri-ciri struktur mereka.

Struktur

Pertama, mari kita analisis struktur kelas bernama hidrokarbon organik. Semua sebatian kitaran dibahagikan kepada spesies heterosiklik dan karboklikik.

Kumpulan kedua mempunyai tiga atom karbon di dalam kitaran tertutup. Sebatian heterosiklik, selain karbon, juga mengandungi atom-atom sulfur, oksigen, fosforus, nitrogen dalam molekulnya.

Terdapat sebilangan sebatian carbocyclic ke dalam bahan aromatik dan alicyclic.

Bahan-bahan Alicyclic

Ini termasuk sikloalkana. Sifat-sifat kimia dan pengeluaran bahan-bahan ini ditentukan dengan tepat oleh struktur hidrokarbon kelas yang tertutup.

Alicyclic merujuk kepada bahan yang mempunyai satu atau lebih kitaran bukan aromatik. Penyediaan dan penggunaan sikloalkana dianggap dari sudut pandangan hubungan mereka dengan sebatian alicyclic.

Pengkelasan

Warga hidrokarbon yang paling sederhana adalah siklopropane. Dalam strukturnya terdapat hanya tiga atom karbon. Wakil-wakil dari siri homolog ini dipanggil, sebagai tambahan, parafin. Dengan sifat kimia dan fizikal mereka, ia sama dengan hidrokarbon muktamad. Molekul mengandungi satu ikatan tunggal yang terbentuk oleh orbital hibrid. Dalam sikloalkana, jenis hibridisasi adalah sp3.

Komposisi keseluruhan kelas dinyatakan dengan formula CHH2n. Senyawa-senyawa ini adalah isomer interclass hidrokarbon etilena.

Mengikut tatanan penggantian antarabangsa moden, apabila wakil-wakil kelas ini dinamakan, awalan "siklo" ditambah kepada hidrokarbon yang sepadan dalam bilangan atom. Dalam kes ini, contohnya, sikloheksana, siklopentana diperolehi. Tatanama rasional memberikan nama bagi bilangan kumpulan metilena tertutup CH2. Disebabkan ini, siklopropanya akan dipanggil trimethylene, dan siklobutane - tetramethylene.

Untuk kelas bahan organik ini dicirikan oleh isomerisme struktur, yang berkaitan dengan bilangan atom karbon dalam kitaran, serta isomerisme optik.

Pilihan pendidikan

Sekarang pertimbangkan bagaimana penerimaan itu berlaku. Sikloalkana boleh diperolehi dalam beberapa cara, bergantung pada bahan permulaan yang dipilih untuk penukaran kimia. Kami akan menganalisis varian utama sintesis parafin.

Jadi, apa resit mereka? Sikloalkana dibentuk dengan merangsang derivatif dihalogen hidrokarbon muktamad. Dengan kaedah kimia yang serupa, cincin empat dan tiga yang terbentuk. Contohnya, syclopropane. Mari kita perhatikan dengan lebih terperinci persiapannya: sikloalkana, yang merupakan wakil pertama siri homologus yang diberikan, dibentuk oleh tindakan magnesium logam atau zink pada turunan dihalogen alkane yang bersamaan.

Dan bagaimanakah kita boleh membentuk sebatian separa berkepala lima dan enam anggota, bagaimanakah ia diperolehi? Sikloalkanya dengan jumlah atom karbon dalam struktur ini sukar untuk dicipta, kerana akibatnya akan ada masalah dengan siklisasi molekul. Fenomena ini dijelaskan oleh putaran bebas ikatan C-C, yang secara substansial mengurangkan kebarangkalian memperoleh sebatian siklik. Untuk membentuk wakil-wakil sikloalkana ini, bahan permulaan adalah derivatif 1,2- atau 1,3-dihalogen dari alkane yang bersamaan.

Antara kaedah sintesis parafin, kita juga membezakan proses decarboxylation asid dicarboxylic dan garam. Sikloalkana lima dan enam yang diperolehi oleh pemeluwapan intermolecular.

Dan antara kaedah khusus untuk pembentukannya, kita perhatikan tindak balas antara alkena dan karbohidrat, pengurangan derivatif yang mengandungi oksigen daripada sebatian cyclo.

Sifat kimia

Semua cara yang mungkin untuk mendapatkan sikloalkana dan interaksi mereka ditentukan oleh ciri-ciri struktur kimia. Memandangkan kehadiran struktur kitaran, antara sifat kimia asas sikloalkana, kita membezakan tindakbalas penambahan hidrogen (hidrogenasi), penghapusannya (dehidrogenasi).

Untuk melaksanakan tindak balas, pemangkin digunakan, dalam peranan platinum, paladium boleh bertindak. Interaksi dilakukan pada suhu tinggi, magnitudnya bergantung pada saiz kitaran. Apabila molekul hidrokarbon siklik terdedah kepada sinaran UV, mungkin dilakukan tindak balas klorinasi (penambahan klorin).

Seperti semua wakil-wakil sebatian organik, sikloalkane dapat memasuki reaksi pembakaran, membentuk selepas interaksi karbon dioksida, wap air. Tindak balas ini merujuk kepada proses eksotermik, kerana ia disertai oleh pelepasan jumlah haba yang mencukupi.

Kesimpulannya

Paraffin adalah sebatian hidrokarbon tertutup yang terbentuk daripada derivatif deralogi alkana atau sebatian organik lain. Ciri-ciri strukturnya menentukan sifat kimia asas sikloalkana, bidang aplikasi mereka. Ia digunakan terutamanya dalam sintesis organik untuk menghasilkan bahan organik yang mengandungi oksigen.