A l'article considerarem la preparació dels cicloalcans i les característiques de la seva estructura. Intentem explicar les propietats característiques d'aquestes substàncies, a partir de les característiques de la seva estructura.
Estructura
Per començar, analitzem l'estructura de la classe anomenada d'hidrocarburs orgànics. Tots els compostos cíclics es divideixen en espècies heterocícliques i carbocícliques.
El segon grup té tres àtoms de carboni dins del cicle tancat. Els compostos heterocíclics, a més del carboni, també contenen àtoms de sofre, oxigen, fòsfor i nitrogen a les seves molècules.
Hi ha una divisió dels compostos carbocíclics en substàncies aromàtiques i alicícliques.
substàncies alicícliques
Aquests inclouen cicloalcans. Les propietats químiques i la producció d'aquestes substàncies estan determinades precisament per l'estructura tancada d'aquesta classe d'hidrocarburs.
Les substàncies alicícliques són les que tenen un o més cicles no aromàtics. La preparació i l'ús de cicloalcans es considera en termes de la seva relació amb els compostos alicíclics.
Classificació
El representant més senzill d'aquesta classel'hidrocarbur és el ciclopropà. Només té tres àtoms de carboni en la seva estructura. Els representants d'aquesta sèrie homòloga també s'anomenen parafines. Pel que fa a les seves propietats físiques i químiques, són semblants als hidrocarburs saturats. Les molècules contenen enllaços simples formats per orbitals híbrids. En cicloalcans, el tipus d'hibridació és sp3.
La composició total de la classe s'expressa amb la fórmula СНН2н. Aquests compostos són isòmers interclasses dels hidrocarburs d'etilè.
Segons la moderna nomenclatura internacional de substitució, quan es nomenen representants d'aquesta classe, s'afegeix el prefix "ciclo" a l'hidrocarbur corresponent pel que fa al nombre d'àtoms. En aquest cas, per exemple, s'obtenen ciclohexà, ciclopentà. La nomenclatura racional proporciona noms segons el nombre de grups metilè tancats CH2. Per això, el ciclopropà s'anomenarà trimetilè i el ciclobutà -tetrametilè.
Aquesta classe de substàncies orgàniques es caracteritza per la isomeria estructural pel que fa al nombre d'àtoms de carboni en el cicle, així com la isomeria òptica.
Opcions educatives
Ara mirem com funciona la recepció. Els cicloalcans es poden obtenir de diverses maneres, segons quina matèria de partida s'escull per dur a terme la transformació química. Analitzarem les principals opcions per a la síntesi de parafines.
Aleshores, com és aconseguir-los? Els cicloalcans es formen per ciclació de derivats diahalogens d'hidrocarburs saturats. D'una manera química semblant,cicles de quatre i tres membres. Per exemple, el ciclopropà. Considerem la seva preparació amb més detall: els cicloalcans, que són els primers representants d'aquesta sèrie homòloga, es formen per l'acció del magnesi metàl·lic o del zinc sobre el derivat dihalogen de l'alcà corresponent.
I com es poden formar compostos cíclics de cinc i sis membres, com s'obtenen? És bastant difícil crear cicloalcans amb tant d'àtoms de carboni a l'estructura, ja que a causa de la conformació hi haurà un problema amb la ciclització de la molècula. Aquest fenomen s'explica per la rotació lliure en l'enllaç C-C, que redueix significativament la probabilitat d'obtenir un compost cíclic. Per a la formació d'aquests representants de cicloalcans, els derivats 1, 2- o 1, 3-dihalogen de l'alcà corresponent actuen com a materials de partida.
Dentre els mètodes per a la síntesi de parafines, també destaquem el procés de descarboxilació d'àcids i sals dicarboxílics. Els cicloalcans de cinc i sis membres s'obtenen per condensació intermolecular.
I entre els mètodes especials per a la seva formació, destaquem la reacció entre alquens i carbens, la reducció dels derivats de ciclocompostos que contenen oxigen.
Propietats químiques
Totes les maneres possibles d'obtenir cicloalcans i la seva interacció estan determinades per les peculiaritats de l'estructura química. Donada la presència d'una estructura cíclica, entre les principals propietats químiques dels cicloalcans, destaquem les reaccions d'addició d'hidrogen (hidrogenació), la seva eliminació (deshidrogenació).
Per a les reaccionss'utilitza un catalitzador, en el paper del qual pot actuar el platí, el pal·ladi. La interacció es porta a terme a una temperatura elevada, el seu valor depèn de la mida del cicle. Quan una molècula d'hidrocarbur cíclic s'exposa a la radiació UV, es pot dur a terme una reacció de cloració (addició de clor).
Com tots els representants dels compostos orgànics, el cicloalcà és capaç d'entrar en una reacció de combustió, formant després de la interacció diòxid de carboni, vapor d'aigua. Aquesta reacció fa referència a processos exotèrmics, ja que s'acompanya de l'alliberament d'una quantitat suficient de calor.
Conclusió
Les parafines són compostos d'hidrocarburs tancats formats a partir d'alcans dihalogenats o d' altres compostos orgànics. Les característiques de la seva estructura determinen les propietats químiques bàsiques dels cicloalcans i les seves àrees d'aplicació. S'utilitzen principalment en la síntesi orgànica per obtenir substàncies orgàniques que contenen oxigen.
