Trong bài này, chúng ta sẽ xem xét việc điều chế xycloalkanes và các đặc điểm cấu tạo của chúng. Chúng ta hãy cố gắng giải thích các tính chất đặc trưng của các chất này, dựa trên các đặc điểm cấu tạo của chúng.
Cấu trúc
Để bắt đầu, chúng ta hãy phân tích cấu trúc của nhóm hydrocacbon hữu cơ được đặt tên. Tất cả các hợp chất mạch vòng được chia thành các loại dị vòng và cacbocyclic.
Nhóm thứ hai có ba nguyên tử cacbon bên trong chu kỳ đóng. Các hợp chất dị vòng, ngoài cacbon, còn chứa các nguyên tử lưu huỳnh, oxy, phốt pho và nitơ trong phân tử của chúng.
Có sự phân chia các hợp chất cacbocyclic thành các chất thơm và alicyclic.
Chất mạch hở
Chúng bao gồm cycloalkanes. Các đặc tính hóa học và sản xuất của những chất này được xác định chính xác bởi cấu trúc khép kín của nhóm hydrocacbon này.
Chất mạch hở là những chất có một hoặc nhiều chu kỳ không thơm. Việc điều chế và sử dụng xycloalkanes được xem xét theo mối quan hệ của chúng với các hợp chất mạch hở.
Phân loại
Đại diện đơn giản nhất của lớp nàyhiđrocacbon là xiclopropan. Nó chỉ có ba nguyên tử cacbon trong cấu trúc của nó. Các đại diện của chuỗi tương đồng này còn được gọi là parafin. Về tính chất hóa học và vật lý, chúng tương tự như các hiđrocacbon no. Phân tử chứa các liên kết đơn do các obitan lai hóa tạo thành. Trong xicloalkanes, kiểu lai hóa là sp3.
Tổng thành phần của lớp được biểu thị bằng công thức СНН2н. Các hợp chất này là đồng phân lớp của hydrocacbon etylen.
Theo danh pháp thay thế quốc tế hiện đại, khi gọi tên các đại diện của lớp này, tiền tố "cyclo" được thêm vào hydrocacbon tương ứng về số lượng nguyên tử. Trong trường hợp này, ví dụ, thu được xyclohexan, xiclopentan. Danh pháp hữu tỉ cung cấp tên gọi theo số nhóm metylen đóng CH2. Do đó, xyclopropan sẽ được gọi là trimetylen và xyclobutan - tetrametylen.
Lớp chất hữu cơ này được đặc trưng bởi đồng phân cấu trúc liên quan đến số nguyên tử cacbon trong chu kỳ, cũng như đồng phân quang học.
Tùy chọn giáo dục
Bây giờ chúng ta hãy xem cách nhận hoạt động. Cycloalkanes có thể thu được theo nhiều cách, tùy thuộc vào nguyên liệu ban đầu được chọn để thực hiện quá trình biến đổi hóa học. Chúng tôi sẽ phân tích các tùy chọn chính để tổng hợp parafin.
Vì vậy, những gì nó giống như nhận được chúng? Cycloalkanes được hình thành bằng cách tuần hoàn các dẫn xuất diahalogen của hydrocacbon no. Theo một cách hóa học tương tự,chu kỳ bốn và ba ghi nhớ. Ví dụ: xiclopropan. Chúng ta hãy xem xét việc điều chế nó một cách chi tiết hơn - xycloalkanes, là những đại diện đầu tiên của dãy đồng đẳng này, được tạo thành do tác dụng của magiê hoặc kẽm kim loại với dẫn xuất dihalogen của ankan tương ứng.
Và làm thế nào để các hợp chất mạch vòng năm nhớ và sáu ghi nhớ có thể được hình thành, chúng thu được bằng cách nào? Khá khó để tạo ra xycloalkanes với số lượng nguyên tử cacbon trong cấu trúc như vậy, vì do cấu trúc nên sẽ có vấn đề với quá trình tuần hoàn của phân tử. Hiện tượng này được giải thích là do chuyển động quay tự do trong liên kết C-C, điều này làm giảm đáng kể khả năng thu được hợp chất mạch vòng. Để hình thành các đại diện này của xycloalkanes, các dẫn xuất 1, 2- hoặc 1, 3-dihalogen của ankan tương ứng đóng vai trò là nguyên liệu ban đầu.
Trong số các phương pháp tổng hợp parafin, chúng tôi cũng nêu bật quá trình khử cacboxyl của axit và muối dicacboxylic. Xicloalkane năm và sáu ghi nhớ thu được bằng cách ngưng tụ giữa các phân tử.
Và trong số các phương pháp đặc biệt để hình thành chúng, chúng tôi lưu ý đến phản ứng giữa anken và cacbene, sự khử các dẫn xuất chứa oxy của các hợp chất xyclocompozit.
Tính chất hóa học
Tất cả các cách có thể có để thu được xycloalkanes và sự tương tác của chúng được xác định bởi các đặc thù của cấu trúc hóa học. Với sự hiện diện của cấu trúc mạch vòng, trong số các tính chất hóa học chính của xycloalkanes, chúng tôi chỉ ra các phản ứng cộng hydro (hydro hóa), loại bỏ nó (khử hydro).
Đối với phản ứngmột chất xúc tác được sử dụng, với vai trò mà platin, palađi có thể hoạt động. Tương tác được thực hiện ở nhiệt độ cao, giá trị của nó phụ thuộc vào kích thước của chu trình. Khi một phân tử hydrocacbon mạch vòng tiếp xúc với bức xạ UV, phản ứng clo hóa (thêm clo) có thể được thực hiện.
Giống như tất cả các đại diện của các hợp chất hữu cơ, xycloalkan có thể tham gia vào phản ứng cháy, tạo thành sau tương tác cacbon điôxít, hơi nước. Phản ứng này đề cập đến các quá trình tỏa nhiệt, vì nó đi kèm với việc giải phóng một lượng nhiệt vừa đủ.
Kết
Parafin là các hợp chất hydrocacbon khép kín được hình thành từ các ankan đã halogen hóa hoặc các hợp chất hữu cơ khác. Các đặc điểm cấu tạo của chúng quyết định các tính chất hóa học cơ bản của xicloalkanes và các lĩnh vực ứng dụng của chúng. Chúng chủ yếu được sử dụng trong tổng hợp hữu cơ để thu được các chất hữu cơ chứa oxy.
