Sa artikulo ay isasaalang-alang natin ang paghahanda ng mga cycloalkane at ang mga tampok ng kanilang istraktura. Subukan nating ipaliwanag ang mga katangian ng mga sangkap na ito, batay sa mga tampok ng kanilang istraktura.
Structure
Upang magsimula, suriin natin ang istruktura ng pinangalanang klase ng mga organikong hydrocarbon. Ang lahat ng cyclic compound ay nahahati sa heterocyclic at carbocyclic species.
Ang pangalawang pangkat ay may tatlong carbon atoms sa loob ng closed cycle. Ang mga heterocyclic compound, bilang karagdagan sa carbon, ay naglalaman din ng mga atomo ng sulfur, oxygen, phosphorus, at nitrogen sa kanilang mga molekula.
May dibisyon ng mga carbocyclic compound sa mga aromatic at alicyclic substance.
Alicyclic substance
Kabilang dito ang mga cycloalkane. Ang mga kemikal na katangian at paggawa ng mga sangkap na ito ay tiyak na tinutukoy ng saradong istraktura ng klase ng hydrocarbons na ito.
Ang mga alicyclic substance ay yaong may isa o higit pang hindi mabangong cycle. Ang paghahanda at paggamit ng mga cycloalkane ay isinasaalang-alang sa mga tuntunin ng kanilang kaugnayan sa mga alicyclic compound.
Pag-uuri
Ang pinakasimpleng kinatawan ng klase na itoAng hydrocarbon ay cyclopropane. Mayroon lamang itong tatlong carbon atoms sa istraktura nito. Ang mga kinatawan ng homologous series na ito ay tinatawag ding paraffins. Sa mga tuntunin ng kanilang kemikal at pisikal na mga katangian, ang mga ito ay katulad ng mga saturated hydrocarbon. Ang mga molekula ay naglalaman ng mga solong bono na nabuo ng mga hybrid na orbital. Sa cycloalkanes, ang uri ng hybridization ay sp3.
Ang kabuuang komposisyon ng klase ay ipinahayag ng formula na СНН2н. Ang mga compound na ito ay interclass isomer ng ethylene hydrocarbons.
Ayon sa modernong international substitution nomenclature, kapag pinangalanan ang mga kinatawan ng klase na ito, ang prefix na "cyclo" ay idinaragdag sa kaukulang hydrocarbon sa mga tuntunin ng bilang ng mga atom. Sa kasong ito, halimbawa, ang cyclohexane, cyclopentane ay nakuha. Ang rational nomenclature ay nagbibigay ng mga pangalan ayon sa bilang ng mga closed methylene group CH2. Dahil dito, ang cyclopropane ay tatawaging trimethylene, at cyclobutane - tetramethylene.
Ang klase ng mga organikong sangkap na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng structural isomerism hinggil sa bilang ng mga carbon atom sa cycle, pati na rin ang optical isomerism.
Mga opsyon sa edukasyon
Ngayon tingnan natin kung paano gumagana ang pagtanggap. Maaaring makuha ang cycloalkanes sa maraming paraan, depende sa kung aling panimulang materyal ang pipiliin upang maisagawa ang pagbabagong kemikal. Susuriin namin ang mga pangunahing opsyon para sa synthesis ng mga paraffin.
Kaya ano ang pakiramdam ng pagkuha sa kanila? Ang cycloalkanes ay nabuo sa pamamagitan ng cyclization ng diahalogen derivatives ng saturated hydrocarbons. Sa katulad na paraan ng kemikal,apat at tatlong miyembro na cycle. Halimbawa, cyclopropane. Isaalang-alang natin ang paghahanda nito nang mas detalyado - ang mga cycloalkanes, na siyang mga unang kinatawan ng homologous series na ito, ay nabuo sa pamamagitan ng pagkilos ng metallic magnesium o zinc sa dihalogen derivative ng kaukulang alkane.
At paano mabubuo ang five-membered at six-membered cyclic compounds, paano ito makukuha? Sa halip mahirap lumikha ng mga cycloalkanes na may tulad na bilang ng mga carbon atom sa istraktura, dahil dahil sa conform ay magkakaroon ng problema sa cyclization ng molekula. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng libreng pag-ikot sa C-C bond, na makabuluhang binabawasan ang posibilidad na makakuha ng isang cyclic compound. Para sa pagbuo ng mga kinatawan ng cycloalkanes na ito, ang 1, 2- o 1, 3-dihalogen derivatives ng kaukulang alkane ay nagsisilbing panimulang materyales.
Kabilang sa mga pamamaraan para sa synthesis ng paraffins, itinatampok din namin ang proseso ng decarboxylation ng mga dicarboxylic acid at s alts. Ang lima at anim na miyembro na cycloalkane ay nakukuha sa pamamagitan ng intermolecular condensation.
At kabilang sa mga espesyal na paraan ng kanilang pagbuo, napapansin natin ang reaksyon sa pagitan ng mga alkenes at carbenes, ang pagbabawas ng oxygen-containing derivatives ng cyclocompounds.
Mga katangian ng kemikal
Lahat ng posibleng paraan ng pagkuha ng mga cycloalkane at ang kanilang pakikipag-ugnayan ay tinutukoy ng mga kakaibang istruktura ng kemikal. Dahil sa pagkakaroon ng isang cyclic na istraktura, kabilang sa mga pangunahing kemikal na katangian ng mga cycloalkanes, ibinubukod namin ang mga reaksyon ng pagdaragdag ng hydrogen (hydrogenation), ang pag-aalis nito (dehydrogenation).
Para sa mga reaksyonginagamit ang isang katalista, sa papel na kung saan ang platinum, ang palladium ay maaaring kumilos. Ang pakikipag-ugnayan ay isinasagawa sa isang mataas na temperatura, ang halaga nito ay depende sa laki ng cycle. Kapag ang isang cyclic hydrocarbon molecule ay nalantad sa UV radiation, maaaring magsagawa ng chlorination reaction (pagdaragdag ng chlorine).
Tulad ng lahat ng kinatawan ng mga organikong compound, ang cycloalkane ay maaaring pumasok sa isang combustion reaction, na bumubuo pagkatapos ng interaksyon ng carbon dioxide, water vapor. Ang reaksyong ito ay tumutukoy sa mga exothermic na proseso, dahil ito ay sinasamahan ng pagpapalabas ng sapat na dami ng init.
Konklusyon
Ang mga paraffin ay mga saradong hydrocarbon compound na nabuo mula sa mga dihalogenated alkanes o iba pang mga organic compound. Tinutukoy ng mga tampok ng kanilang istraktura ang mga pangunahing katangian ng kemikal ng mga cycloalkane at ang kanilang mga lugar ng aplikasyon. Pangunahing ginagamit ang mga ito sa organic synthesis upang makakuha ng mga organic na substance na naglalaman ng oxygen.
