Cycloalkaner - det ... cycloalkaner: få formel, kemiske og fysiske egenskaber

Cycloalkaner - er kulbrinter, som i sin sammensætning har en lukket struktur. Lad os betragte funktionerne i disse forbindelser, deres anvendelsesområde.

klasse Egenskaber

Hvad er cycloalkaner? Formel CnH2n klasse indikerer en mangel på hydrogenatomer. Denne situation indebærer to scenarier. Alternativt skal strukturen være en dobbeltbinding i molekylet indeholder enten en lukket struktur. Hvad er strukturen af cycloalkaner have? Formel dem svarer til det andet tilfælde, dvs. tilstedeværelsen i molekylet af den lukkede struktur. Det er strukturen af specificiteten af særlige får fysiske og kemiske egenskaber af denne klasse af carbonhydrider.

Hvor mange forskellige cycloalkan svarer til sammensætningen C4H8? For at finde svaret på dette spørgsmål, er det nødvendigt at analysere de typer af isomeri, som er karakteristiske for cycloalkaner. De to isomerer med den kvalitative og kvantitative sammensætning kan have en cyklisk struktur: cyclobutan, methylcyclopropan. en sådan mulighed kaldet isomerer af sidekæden.

Idet cyclo - kan denne intraklassekorrelation isomerer af umættede olefiner overveje formler af stoffer, som er sammensat af en dobbeltbinding. to strukturer kan eksistere i følgende form: buten-1 og buten-2. Som svar på et spørgsmål om, hvor meget forskellige cycloalkaner kan eksistere for den foreslåede formel, er det nødvendigt at overveje ikke kun cycloalkaner, men også alkener. Kun i dette tilfælde vil det være muligt at indsende det korrekte svar.

Så cyclo - er kulbrinter, der har mindst to typer af isomeri.

Funktioner nomenklatur

Navne på specifik carbonhydridsammensætning cykliske er givet i fuld overensstemmelse med den internationale nomenklatur. For baser anvendes et carbonantal i det lukkede kredsløb. Dernæst overveje atomerne stede i sidekæden. For eksempel methylcyclopropan. Cycloalkaner - er forbindelser, hvor carbonatomerne er sp3-hybrid tilstand, svarende til mættede carbonhydrider. Denne funktion definerer de grundlæggende fremgangsmåder til fremstilling og karakteristiske egenskaber af denne klasse.

Indstillinger for modtagelse af cycloalkaner

Hvordan kan jeg få cycloalkaner? Eksempler på grundreaktioner viser, at der er flere muligheder for deres uddannelse. For eksempel er cyclohexan fremstilles ved hydrogenering af den aromatiske benzen. Forbindelser med tre, fire ringcarbonatomer kan fremstilles ved spaltning af de molekylære halogen digalogenproizvodnyh alkaner. Også cycloalkaner opnået i pyrolyse af salte af dicarboxylsyrer organiske syrer. Opvarmning uden tilstedeværelse af luft fører til dannelse af cyclopentan og cyclohexan.

kemiske egenskaber

Naphthener kemiske egenskaber svarende til mættede carbonhydrider. For dem, det ejendommelige omsætning med halogener på type substitution. Desuden repræsentanter naphthener indgå en kemisk reaktion med salpetersyre. Cycloalkaner modstandsdygtige mod koncentreret svovlsyre. Med chlorsvovlsyre og oleum reaktionen er også muligt: sidst dannede svovloxider (4).

Naphthener med i molekylerne af 5 og 6 carbonatomer betragtes kemisk stabil forbindelse. Men når de udsættes for et bromid eller aluminiumchlorid, det er deres isomerisering er ledsaget af begrænsning eller udvidelse af den oprindelige cyklus.

isomerisering

For eksempel i isomeriserings- proces, cyclohexan, methylcyclopentan former. I olien blev fundet en række derivater af cyclopentan og cyclohexan, andre repræsentanter for naphthener der stort set fraværende.

De særlige kendetegn ved sekundære cykluser Overvej evnen til at danne en sådan konformation, hvor nogle carbonatomer er rettet udad, og inde i sløjfen. En sådan kommunikation kaldes intranulyarnymi, og dem, der er placeret inde i ringen, kaldet ekstranulyarnymi bindinger.

For eksempel for den maksimale cyclodecane gunstig konformation antaget intranulyarnyh seks og fjorten ekstranulyarnyh hydrogenatomer. Dette indebærer Forskellene på CH2-grupper, hvilket afspejles i stigende binding energi, forbedrer de kemiske egenskaber af forbindelsen.

For carbonhydrider med 12 eller flere carbonatomer, kendetegnet konformationel mobilitet. Da ved C-frit drejelig, for sådanne forbindelser er ikke meningen eksistensen af trans- og cis-former.

Tsiklany (naphthener) kan indeholde en naturlig olie i området fra 25 til 75 procent. Det kvantitative indhold af dem afhænger af vægtningen fraktion. De oliefraktioner, som har et højt kogepunkt, er der en forøgelse i aromatiske strukturer. Især en masse naphthener fundet i Emba og Baku olie.

De kvantitative forhold mellem tallene er op 80 procent. En relation mellem de typer af råolie og distribution af cyclo-fraktioner. Mindre modstandsdygtige betragtes termodynamisk monocykliske carbonhydrider, der har en lang lateral alkylkæde. CnH2n fordeling af typer af konstruktioner er direkte relateret til de temperaturer, der anvendes i destillation af råolie.

For eksempel er de monocykliske naphthener ikke påvist ved temperaturområde på 300-350 grader celsius, og bicykliske forbindelser forsvinder ved overskydende indikator temperatur 400 grader Celsius.

Kendetegn cyclopropanring

C3H6 er den enkleste repræsentant for naphthener. Denne gasformige stof, der har ubetydelig opløselighed i vand. Blandt de store kemiske egenskaber er karakteristiske for den organiske forbindelse isolere katalytisk hydrogenering. Produktet af denne vekselvirkning er den ultimative carbonhydrid propan. Endvidere cyclopropan, anden lignende carbonhydrid, omsættes med oxygen til dannelse af carbondioxid, vanddamp, en tilstrækkelig mængde af energi.

Især repræsentanter for klassen

Hvis vi sammenligner tilbagesvalingstemperaturen for repræsentanter for klassen cycloalkaner med indikatorer for alkaner med samme antal carbonatomer, vil de være lidt højere. Årsagen er den cykliske struktur af denne klasse. naphthener tæthed mere end tallet for de alkaner, men lidt ringere end arenaen.

For at forstå, hvor mange forskellige cycloalkaner svarer til en formel, skal du foretage variationer ikke kun isomerer af cykliske arter, men også med direkte skelet sammensat kotorgo have en dobbeltbinding. I nærvær af substituenter i molekylet i form af carbonhydridgrupper, en reduktion i smeltepunkt cycloalkan.

Hvis vi analyserer de fysiske og kemiske egenskaber af denne klasse af carbonhydrider, er det muligt at udføre betingede division stoffer på forbindelser med lave cykler (tre eller fire), standard (fem, seks, syv), medium (fra otte til tolv), og store cykler (fra tolv carbonatomer).

Anvendelsesområder

Lad os tale om, hvad den primære anvendelse af cycloalkaner. Naphthener bruges i medicin. For eksempel, cyclopropan er et narkotisk stof. Cyclopentan anses et godt opløsningsmiddel, hævdes i organisk syntese. Cyclohexan er påkrævet i kemiske syntesereaktioner af nylon, nylon (polyamidfibre afhentet) ud, hævdes det at fremstille benzen. Mættede alkaner og cycloalkaner besidder lav reaktivitet. Denne kendsgerning kan forklares med lav polaritet C-C-binding. Desuden en betydelig mængde cycloalkaner anvendes i den kemiske industri.

konklusion

Blandinger af individuelle carbonhydrider og naphthener anvendes til at fremstille smøremidler. Repræsentanter for denne klasse af kulbrinter i stand til at forbedre ydeevnen af dieselolie. For eksempel cycloalkaner additiv forøger væsentligt oktantal, øger viskositeten, øger forbrændingsvarmen af motoren. Det er derfor, de cycloalkaner ikke er isoleret fra raffinerede olieprodukter, og efterlade en del af benzin fraktion.

Koncentrater naphthener anvendes som organiske opløsningsmidler. Cycloalkaner med gennemsnitlig molekylvægt anvendes i produktionen af syntetiske detergenter. Tilstrækkelige naphthener og går som brændstof, da en betydelig mængde varme under forbrændingen.