Циклоалкани: химични свойства, приложение

Помислете за циклоалкани. Химичните свойства на този клас се характеризират със структурни особености, наличието на затворена структура.

Характеристики на състава

Общата формула на циклоалканите е CnH2n. Въглеродните атоми в тези съединения са в sp3-хибридно състояние. Това е общата формула на циклоалканите, която обяснява междукласната изомерия с алкена.

Въпреки приликите с наситени въглеводороди хибридизационен тип въглеродният атом между класовете има значителни различия. Циклопарафините имат затворена структура. Първият представител на тази серия е циклопропан.

номенклатура

Има видове циклоалкани, които имат прост цикъл, странични заместители. В зависимост от характеристиките на структурата има алгоритъм за именуване на циклопарафини. Например, СЗН6 е циклопропан. Структурата не съдържа допълнителни радикали, така че при формирането на името префиксът цикло- се добавя към пропана.

C4H8 може да съществува като два структурни формули: циклобутан и метилциклопропан. Като се има предвид, че структурата на въглеводорода е затворена, няма смисъл да се посочва позицията на един радикал с цифра. Ако има няколко различни заместители в молекулата, тогава номерирането започва от това, което ще бъде най-старшият.

Структурни особености

Каква друга структура може да има циклоалканите? Химичните свойства на съединенията с няколко цикъла имат известни разлики от моноцикли. Имената на тези съединения първо показват по-малък цикъл, след което се наричат ​​по-голям пръстен. Ако няколко молекули се повторят в молекулата, добавете префикса бицикло-, тетрацикло-.

приемане

Циклоалканите са част от маслото, така че те имат второ име - нафтени. Ето защо, за да получат представители на този клас, който включва от пет до седем въглеродни атома, извършвайте рафиниране на нефт.

В лабораторни условия циклопарафините се получават чрез реакцията на Вюрц. Неговата същност е във взаимодействието на активни метали с дихалоген-заместени алкани.

Изомеризъм и свойства

Какви видове изомеризъм имат циклоалкани? Химичните свойства на този клас са подобни на тези на наситени въглеводороди. За всички нафтени, започвайки от C4H8, е характерна структурната изомерия. Междукласови изомери за представители на този клас въглеводороди са алкени. За нафтени от C5H10 се различава и оптичната изомерия.

Какво представляват циклоалканите? Химичните свойства на тези съединения се основават на структурни характеристики. Силата на връзките зависи от броя на въглеродните атоми, присъстващи в молекулата. С увеличаването на относителната молекулна маса на молекулата, силата намалява и реакциите на разрушаване на цикличната конфигурация се ускоряват.

При нормални условия първите представители на нафтените са газообразни вещества. Циклоалканите с броя на въглеродите във веригата от пет до шестнадесет са течности, а останалите представители на този клас имат твърдо агрегатно състояние.

Химичните свойства се влияят от размера на цикъла, той е този, който характеризира стабилността на съединението. Например, представители на нафтените се характеризират с хидрогениране (взаимодействие с водородна молекула), което води до образуването на съответното наситено съединение CnH2n + 2.

Сред химичните свойства, които характеризират класа нафтени, също е възможно да се отбележи способността за реакции на заместване. Например, когато взаимодейства с халогенна молекула (хлор, бром), цикличната структура не се променя, водородът в страничната верига се замества с атом на съответния халоген.

Както при всички други вещества от органичен произход, циклоалканите се характеризират с взаимодействие с атмосферен кислород. Сред продуктите на реакцията ще бъде не само въглероден диоксид, водна пара, но също и топлинна енергия.

Каква е употребата на циклоалкани? Първото нещо, което трябва да се отбележи е използването на етилциклохексан и циклохексан. Тези вещества са в основата на промишленото производство на капролактан, адаптинова киселина. Всички нафтени са отлични разтворители. В допълнение, циклопропан се използва като анестетик, инхалатор в съвременната медицина.