Циклоалкани - то ... циклоалкани: получаване на формула, химични и физични свойства

Циклоалкани - е въглеводороди, които в състава имат затворена структура. Нека разгледаме характеристиките на тези съединения, тяхната област на приложение.

клас функции

Какви са циклоалкани? Формула СпН2п клас показва липса на водородни атоми. Тази ситуация включва два сценария. Алтернативно, структурата трябва да бъде двойна връзка в молекулата, съдържа или затворена структура. Каква е структурата на циклоалкани имат? Формула тях отговаря на втория случай, че е присъствието в молекулата на затворена структура. Това е структурата на специфичността на специално причинява физични и химични свойства на този клас въглеводороди.

Колко различни циклоалкани отговаря на състава С4Н8? За да намерите отговор на този въпрос, е необходимо да се анализират видовете изомерия , които са характерни за циклоалкани. Двата изомера с качествен и количествен състав могат да имат циклична структура: циклобутан, метилциклопропан. Подобен вариант наречен изомери на страничната верига.

Тъй като цикло - тази Interclass изомери на ненаситени олефини могат да считат формули на вещества, които се състои от двойна връзка. две структури могат да съществуват в следната форма: бутен-1 и бутен-2. В отговор на въпрос за това как могат да съществуват много различни циклоалкани за предложената формула, е необходимо да се разгледа не само циклоалкани, но и алкени. Само в този случай ще бъде възможно да се представи правилния отговор.

Така че, цикло - е въглеводороди, които имат най-малко два вида изомерия.

номенклатурни функции

Имената на специфичен цикличен въглеводороден състав е даден в пълно съответствие с международната номенклатура. За бази използва въглеродно число в затворена верига. След това разглеждане на атоми, намиращи се в страничната верига. Например, метилциклопропан. Циклоалкани - са съединения, в които въглеродните атоми са sp3 хибриден състояние, подобно на наситени въглеводороди. Тази функция определя основните методи за получаване и характерните свойства на този клас.

Опции за получаване на циклоалкани

Как мога да получа циклоалкани? Примери за основни реакции показват, че има няколко възможности за тяхното образование. Например, циклохексан се получава чрез хидрогениране на ароматни бензол. Съединения с три, четири пръстенни въглеродни атома могат да бъдат получени чрез разцепване на халоген digalogenproizvodnyh алкани молекулните. Също циклоалкани, получен в пиролизата на соли на дикарбоксилни органични киселини. Отоплителни без присъствие на въздух води до образуването на циклопентан и циклохексан.

химични свойства

Нафтени химични свойства, подобни на наситени въглеводороди. За тях особена реакция с халогени за вида на заместване. В допълнение, представители нафтени влизат в химична реакция с азотна киселина. Циклоалкани устойчиви на концентрирана сярна киселина. С chlorosulfuric киселина и олеум реакцията е възможно също: евентуално образувана серен оксид (4).

Нафтени, имащи в молекулите на 5 и 6 въглеродни атома, се считат за химически стабилно съединение. Но, когато са изложени на бромид или алуминиев хлорид, е тяхната изомеризация се придружава от ограничаване или разширение на първоначалното цикъл.

изомеризация

Например, в изомеризацията форми процес, циклохексан, метилциклопентан. В маслото са открити различни производни на циклопентан и циклохексан, други представители на нафтени има почти отсъства.

Отличителните характеристики на вторични цикли разгледа възможността за образуване на такава структура, в която някои въглеродни атоми са насочени навън, и в рамките на цикъла. Такова съобщение се нарича intranulyarnymi, и тези, които са разположени във вътрешността на пръстен, наречен ekstranulyarnymi връзки.

Например, за максималната cyclodecane благоприятно конформация приема intranulyarnyh шест и четиринадесет ekstranulyarnyh водородни атоми. Това означава несъответствие СН2 групи, което се отразява в увеличаване на енергийната връзка, подобрява химичните свойства на съединението.

За въглеводороди с 12 или повече въглеродни атома, характеризиращ се с конформационен мобилност. Тъй като в С-за свободно въртене вътре, за такива връзки не се предполага наличие на транс и цис-форми.

Tsiklany (нафтени) могат да съдържат естествено масло в диапазона 25-75 процента от времето. Количественото съдържание от тях зависи от фракция претегляне. фракции на петрола, които имат висока точка на кипене, има увеличение в ароматни структури. Особено много нафтени намерени в Emba и Баку масло.

Данните за количествено съотношение са до 80%. Връзката между видовете от суров нефт и разпределение на цикло-фракции. По-малко устойчиви считат термодинамично моноциклични въглеводороди, които имат дълга странична верига алкил. СпН2п разпределение на видове структури е пряко свързана с температурите, използвани при дестилацията на нефт.

Например, моноциклични нафтени не се откриват в температурния диапазон от 300-350 градуса по Целзий, и бициклични съединения изчезват при излишък индикатор температура 400 градуса по Целзий.

Характеристики циклопропан

C3H6 е най-простият представител на нафтени. Това газообразно вещество с незначителна разтворимост във вода. Сред основните химични свойства, характерни за органично съединение се изолира каталитично хидрогениране. Продуктът на това взаимодействие е крайната въглеводородна пропан. Освен това, циклопропан, друга подобна въглеводород, взаимодейства с кислород, за да се образува въглероден двуокис, водна пара, достатъчно количество енергия.

Особено представители на класа

Ако сравним температурата на кипене на представители на класа циклоалкани с показатели за алкани с еднакъв брой въглеродни атоми, те ще бъдат малко по-висока. Причината за това е цикличната структура на този клас. нафтени плътност повече от цифрата за алканите, но малко по-ниски, на арената.

За да се разбере колко различни циклоалкани съответстват на една формула, трябва да направите варианти не само изомери на циклични видове, но също така и с директен скелет съставен kotorgo да има двойна връзка. В присъствието на заместители в молекулата под формата на въглеводородни радикали, намаляване на точката на топене на циклоалкан.

Ако анализираме физичните и химичните свойства на този клас от въглеводороди, е възможно да се извърши условно разделение вещества на съединения с ниски цикли (три или четири), стандартът (пет, шест, седем), средно (8-12) и големи цикли (от дванадесет въглеродни атома).

Области на приложение

Нека поговорим за това, което основната употреба на циклоалкани. Нафтени се използват в медицината. Например, циклопропан е наркотично вещество. Циклопентан се счита за добър разтворител, се твърди в органичния синтез. се изисква циклохексан в реакции химически синтез на найлон, найлон (полиамид влакна качват), в допълнение, се претендира за получаване на бензол. Наситени алкани и циклоалкани притежават ниска реактивност. Този факт може да се обясни с ниска полярност С-С връзка. Освен това, значителна част от циклоалкани, използвани в областта на химическата промишленост.

заключение

Смеси от отделните въглеводороди и нафтени се използват за производство на масла. Представители на този клас въглеводороди в състояние да се подобри ефективността на дизеловите горива. Например, циклоалкани добавка значително увеличава броя на октан, повишава вискозитета, увеличава горенето топлина на двигателя. Ето защо циклоалкани не са изолирани от рафинирани петролни продукти, и се оставя част от бензин фракция.

Концентрати нафтени се използват като органични разтворители. Циклоалкани с средно молекулно тегло, използвани в производството на синтетични детергенти. Достатъчни нафтени и отива като гориво, тъй като значително количество топлина по време на горенето им.