לציקלואלקאנים - זה ... לציקלואלקאנים: מקבל נוסחה, תכונות כימיות ופיסיקליות

לציקלואלקאנים - הוא פחמימנים, אשר בהרכבו יש מבנה סגור. הבה נבחן את התכונות של תרכובות אלה, בתחום היישום שלהם.

תכונות בכיתה

מהן לציקלואלקאנים? מעמד פורמולה CnH2n מצביע על חוסר אטומי מימן. מצב זה כרוך בשני תרחישים. לחלופין, המבנה צריך להיות קשר כפול במולקולה מכילה גם מבנה סגור. מה יש מבנה לציקלואלקאנים? פורמולה מהם מתאימה במקרה השני, כלומר, נוכחות המולקולה של המבנה הסגור. זהו המבנה הספציפי של בפרט גורם תכונות פיסיקליות וכימיות של המעמד הזה של פחמימנים.

כמה cycloalkane שונים מתאים להרכב C4H8? כדי למצוא את התשובה לשאלה זו, יש צורך לנתח את סוגי איזומריה, אופייניים לציקלואלקאנים. שני איזומרים עם הרכב האיכותי וכמותיים אולי יש מבנה מעגלי: cyclobutane, methylcyclopropane. כזו אופציה הנקראת איזומרים של שרשרת הצד.

מאז סקלתי - איזומרים interclass זו של אולפינים בלתי רוויים יכולים לשקול נוסחות של חומרים, אשר מורכב של קשר כפול. שני מבנים עשויים להתקיים בצורה הבאה: Butene-1 ו- Butene-2. בתשובה לשאלה על איך לציקלואלקאנים שונים בהרבה יכולה להתקיים הנוסחה המוצעת, יש צורך לשקול לא רק את לציקלואלקאנים, אלא גם אלקנים. אלא שבמקרה זה, ניתן יהיה להגיש את התשובה הנכונה.

אז, סקל - הוא פחמימנים, אשר יש לפחות שני סוגים של איזומריה.

תכונות מינוח

שמות של רכב פחמימני מחזורי ספציפי ניתנים בהתאם מלא עם המינוח הבינלאומי. עבור בסיסים המשמש מספר הפחמן במעגל הסגור. לאחר מכן, שקול האטומים כיום בשרשרת הלוואי. לדוגמה, methylcyclopropane. לציקלואלקאנים - הם תרכובות שבהן אטומי פחמן הם במצב היברידי SP3, בדומה פחמימנים רוויים. תכונה זו מגדירה את השיטות הבסיסיות עבור המאפיינים הכנה מאפיין של המעמד הזה.

אפשרויות לקבלת לציקלואלקאנים

איך אני יכול לקבל לציקלואלקאנים? דוגמאות לתגובות בסיסיות עולות כי יש מספר אפשרויות לחינוך שלהם. לדוגמה, cyclohexane מופק על ידי הידרוגנציה של בנזן ארומטיים. תרכובות עם שלוש, ארבע אטומי פחמן טבעת עשויות להיות מוכנות על ידי מחשוף של אלקאנים digalogenproizvodnyh ההלוגן המולקולריים. כמו כן לציקלואלקאנים שהושג ב פירוליזה של ומלחים חומצות אורגניות dicarboxylic. חימום ללא נוכחות של אוויר מוביל להיווצרות של ציקלופנטאן ו cyclohexane.

תכונות כימיות

Naphthenes תכונות כימיות דומות פחמימנים רוויים. מבחינתם, בתגובתה המשונית עם הלוגנים לסוג ההחלפה. בנוסף, נציגי naphthenes להיכנס תגובה כימית עם חומצה חנקתית. לציקלואלקאנים עמידים לחומצה גופרתית מרוכזת. עם חומצת chlorosulfuric ו Oleum התגובה הוא גם אפשרי: תחמוצת גופרית יצרה בסופו של דבר (4).

Naphthenes שיש במולקולות של אטומי פחמן 5 ו 6 נחשבים תרכובת יציבה מבחינה כימית. אבל כאשר הם נחשפים כלוריד ברומיד או אלומיניום, זה isomerization שלהם מלווה הגבלה או הרחבה של מחזור המקורי.

isomerization

לדוגמה, בצורות תהליך, cyclohexane, methylcyclopentane isomerization. בשמן נמצא מגוון של נגזרים של ציקלופנטאן ו cyclohexane, נציגים אחרים של naphthenes ישנם נעדר כמעט.

המאפיינים הבולטים של מחזורי משני לשקול את היכולת ליצור כזה קונפורמציה שבו כמה אטומים פחמן מופנה כלפי חוץ, ובתוך הלולאה. תקשורת כזו נקראת intranulyarnymi, ואלה נמצאים בתוך הטבעת, שנקרא אג"ח ekstranulyarnymi.

לדוגמה, עבור קונפורמציה נוחים cyclodecane מקסימום ההנחה intranulyarnyh שש עשרה אטומי מימן ekstranulyarnyh. זה מרמז קבוצות CH2 פער, אשר באה לידי ביטוי אנרגית אג"ח הגדלה, משפר את התכונות הכימיות של המתחם.

עבור פחמימנים שיש 12 או יותר אטומי פחמן, המאופיינת בניידות קונפורמציה. מאז בבית C-בחופשיות rotatable, לחיבורים כאלה לא אמורים קיומו של צורות טרנס cis.

Tsiklany (naphthenes) יכול להכיל שמן טבעי נע בין 25 ל -75 אחוזים. התוכן כמוני מהם תלוי שבריר השקלול. שברי הנפט אשר יש נקודת רתיחה גבוהה, יש עלייה במבנים ארומטיים. במיוחד הרבה naphthenes הנמצאים בשמן Emba ו באקו.

נתוני היחס הכמותי הם עד 80 אחוזים. מערכת יחסים בין סוגי נפט גולמי ההפצה של שברים סיקלו. פחות עמידים נחשב מבחינה תרמודינמית monocyclic פחמימנים אשר יש שרשרת אלקיל לרוחב ארוכה. הפצת CnH2n של סוגי המבנים קשורה ישירות בטמפרטורות המשמשות לזיקוק הנפט.

לדוגמה, naphthenes monocyclic אינם מזוהים על טווח טמפרטורות של 300-350 מעלות צלזיוס, ותרכובות bicyclic להיעלם צלסיוס 400 מעלות מחוון טמפרטורה עודף.

מאפייני ציקלופרופאן

C3H6 הוא הנציג הפשוט של naphthenes. חומר גזים זה שיש מסיסות זניחה במים. בין התכונות הכימיות הגדולות מאפיין של התרכובת האורגנית לבודד הידרוגנציה קטליטית. המוצר של אינטראקציה זו הוא פרופאן פחמימנים האולטימטיבית. יתר על כן, ציקלופרופאן, פחמימנים דומים אחרים, הוא הגיב עם חמצן ליצירת פחמן דו חמצני, אדי מים, כמות מספקת של אנרגיה.

במיוחד נציגים של המעמד

אם נשווה את הטמפרטורה ריפלוקס של נציגי לציקלואלקאנים בכיתה עם אינדיקטורים עבור אלקאנים שיש מספר זהה של אטומי פחמן, הם יהיו מעט גבוהים יותר. הסיבה לכך היא המבנה המחזורי של המעמד הזה. צפיפות naphthenes יותר מהנתון של אלקאנים, אך נחותה מעט לזירה.

על מנת להבין כמה לציקלואלקאנים שונים מתאימים נוסחא אחת, אתה חייב לעשות וריאציות לא איזומרים רק מינים מחזוריים, אלא גם עם שלד ישיר המורכב kotorgo יש קשר כפול. בנוכחות מתמירים במולקולה בצורה של רדיקלים פחמימנים, ירידה נקודת ההיתוך של cycloalkane.

אם ננתח את התכונות הפיסיקליות וכימיות של המעמד הזה של פחמימנים, אפשר לבצע חומרים החלוקה מותנים תרכובות עם מחזורים נמוכים (שלוש או ארבעה), התקן (חמש, שש, שבע), בינוני (שמונה עד שנים-עשר), ומחזורי גדול (מ עשרה פחמנים).

תחומי השימוש

בואו נדבר על מה השימוש העיקרי של לציקלואלקאנים. Naphthenes משמש ברפואה. לדוגמה, ציקלופרופאן הוא סם נרקוטי. ציקלופנטאן נחשב ממס טוב, הוא טען בסינתזה אורגנית. Cyclohexane נדרשת תגובות סינתזה כימיות של ניילון, ניילון (סיבי פוליאמיד הרים), בנוסף, הוא טען לייצר בנזן. אלקאנים ו לציקלואלקאנים הרוויים בעלי תגובתיות נמוכה. ניתן להסביר עובדה זו על ידי קשר C-C קוטביות נמוכה. בנוסף, כמות משמעותית של לציקלואלקאנים בשימוש בתעשייה הכימית.

מסקנה

תערובות של פחמימנים פרט naphthenes משמשות לייצור חומרי סיכה. נציגי המעמד הזה של פחמימנים מסוגל לשפר את הביצועים של דלק דיזל. לדוגמא, תוסף לציקלואלקאנים מגדיל באופן משמעותי את המספר יוקטן, מגביר את צמיגות, מגביר את חום השריפה של המנוע. לכן לציקלואלקאנים אינם מבודדים מוצרי נפט מזוקקים, ולהשאיר חלק שבר הבנזין.

naphthenes תרכיזים משמשים ממיסים אורגניים. לציקלואלקאנים עם משקל מולקולרי ממוצע המשמש לייצור דטרגנטים סינטטיים. naphthenes מספיק ויוצא כדלק, מאז כמות ניכרת של חום בעת השריפה שלהם.