In die artikel sal ons die voorbereiding van sikloalkane en die kenmerke van hul struktuur oorweeg. Kom ons probeer om die kenmerkende eienskappe van hierdie stowwe te verduidelik, gebaseer op die kenmerke van hul struktuur.
Struktuur
Om mee te begin, kom ons ontleed die struktuur van die genoemde klas organiese koolwaterstowwe. Alle sikliese verbindings word in heterosikliese en karbosikliese spesies verdeel.
Die tweede groep het drie koolstofatome binne die geslote siklus. Heterosikliese verbindings bevat, benewens koolstof, ook atome van swael, suurstof, fosfor en stikstof in hul molekules.
Daar is 'n verdeling van karbosikliese verbindings in aromatiese en alisikliese stowwe.
Alisikliese stowwe
Dit sluit sikloalkane in. Die chemiese eienskappe en produksie van hierdie stowwe word presies bepaal deur die geslote struktuur van hierdie klas koolwaterstowwe.
Alisikliese stowwe is dié wat een of meer nie-aromatiese siklusse het. Die bereiding en gebruik van sikloalkane word beskou in terme van hul verwantskap met alisikliese verbindings.
Klassifikasie
Die eenvoudigste verteenwoordiger van hierdie klaskoolwaterstof is siklopropaan. Dit het slegs drie koolstofatome in sy struktuur. Verteenwoordigers van hierdie homoloë reeks word ook paraffiene genoem. Wat hul chemiese en fisiese eienskappe betref, is hulle soortgelyk aan versadigde koolwaterstowwe. Molekules bevat enkelbindings wat deur hibriede orbitale gevorm word. In sikloalkane is die tipe hibridisasie sp3.
Die totale samestelling van die klas word uitgedruk deur die formule СНН2н. Hierdie verbindings is interklasisomere van etileenkoolwaterstowwe.
Volgens die moderne internasionale substitusienomenklatuur, wanneer verteenwoordigers van hierdie klas benoem word, word die voorvoegsel "cyclo" by die ooreenstemmende koolwaterstof gevoeg in terme van die aantal atome. In hierdie geval word byvoorbeeld sikloheksaan, siklopentaan verkry. Die rasionele nomenklatuur verskaf name volgens die aantal geslote metileengroepe CH2. As gevolg hiervan sal siklopropaan trimetileen genoem word, en siklobutaan - tetrametileen.
Hierdie klas organiese stowwe word gekenmerk deur strukturele isomerie met betrekking tot die aantal koolstofatome in die siklus, sowel as optiese isomerie.
Onderwysopsies
Kom ons kyk nou hoe ontvangs werk. Sikloalkane kan op verskeie maniere verkry word, afhangend van watter beginmateriaal gekies word om die chemiese transformasie uit te voer. Ons sal die hoofopsies vir die sintese van paraffiene ontleed.
So hoe is dit om hulle te kry? Sikloalkane word gevorm deur siklisering van diahalogeenderivate van versadigde koolwaterstowwe. Op 'n soortgelyke chemiese manier,vier- en drieledige siklusse. Byvoorbeeld, siklopropaan. Kom ons kyk na die voorbereiding daarvan in meer besonderhede - sikloalkane, wat die eerste verteenwoordigers van hierdie homoloë reeks is, word gevorm deur die werking van metaalmagnesium of sink op die dihalogeenderivaat van die ooreenstemmende alkaan.
En hoe kan vyfledige en sesledige sikliese verbindings gevorm word, hoe word dit verkry? Dit is nogal moeilik om sikloalkane met so 'n aantal koolstofatome in die struktuur te skep, aangesien daar as gevolg van die konformasie 'n probleem met die siklisering van die molekule sal wees. Hierdie verskynsel word verklaar deur vrye rotasie in die C-C-binding, wat die waarskynlikheid van die verkryging van 'n sikliese verbinding aansienlik verminder. Vir die vorming van hierdie verteenwoordigers van sikloalkane, dien 1, 2- of 1, 3-dihalogeenderivate van die ooreenstemmende alkaan as uitgangsmateriale
Onder die metodes vir die sintese van paraffiene beklemtoon ons ook die proses van dekarboksilering van dikarboksielsure en soute. Vyf- en sesledige sikloalkane word verkry deur intermolekulêre kondensasie.
En onder die spesiale metodes van hul vorming, let ons op die reaksie tussen alkene en karbene, die vermindering van suurstofbevattende afgeleides van sikloverbindings.
Chemiese eienskappe
Alle moontlike maniere om sikloalkane te verkry en hul interaksie word bepaal deur die eienaardighede van die chemiese struktuur. Gegewe die teenwoordigheid van 'n sikliese struktuur, een van die belangrikste chemiese eienskappe van sikloalkane, sonder ons die reaksies van waterstoftoevoeging (hidrogenering), die eliminasie daarvan (dehidrogenering) uit.
Vir reaksies'n katalisator word gebruik, in die rol waarvan platinum, palladium kan optree. Die interaksie word uitgevoer by 'n verhoogde temperatuur, die waarde daarvan hang af van die grootte van die siklus. Wanneer 'n sikliese koolwaterstofmolekule aan UV-straling blootgestel word, kan 'n chloreringsreaksie (byvoeging van chloor) uitgevoer word.
Soos alle verteenwoordigers van organiese verbindings, is sikloalkaan in staat om in 'n verbrandingsreaksie te tree, wat na interaksie koolstofdioksied, waterdamp vorm. Hierdie reaksie verwys na eksotermiese prosesse, aangesien dit gepaard gaan met die vrystelling van 'n voldoende hoeveelheid hitte.
Gevolgtrekking
Paraffiene is geslote koolwaterstofverbindings wat uit gedihalogeneerde alkane of ander organiese verbindings gevorm word. Die kenmerke van hul struktuur bepaal die basiese chemiese eienskappe van sikloalkane en hul toepassingsgebiede. Hulle word hoofsaaklik in organiese sintese gebruik om suurstofbevattende organiese stowwe te verkry.
