Cicloalcani: proprietà chimiche, applicazione

Considera i cicloalcani. Le proprietà chimiche di questa classe sono caratterizzate da caratteristiche strutturali, dalla presenza di una struttura chiusa.

Caratteristiche della composizione

La formula generale dei cicloalcani è CnH2n. Gli atomi di carbonio in questi composti sono nello stato ibrido sp3. È la formula generale dei cicloalcani che spiega l'isomerismo interclassico con l'alchene.

Nonostante le somiglianze con gli idrocarburi saturi tipo di ibridazione atomo di carbonio tra le classi ci sono differenze significative. Le cicloparaffine hanno una struttura chiusa. Il primo rappresentante di questa serie è il ciclopropano.

nomenclatura

Ci sono tipi di cicloalcani che hanno un semplice ciclo, sostituenti laterali. A seconda delle caratteristiche della struttura, esiste un algoritmo per la denominazione delle cicloparaffine. Ad esempio, C ₃ H ₆ è ciclopropano. La struttura non contiene radicali aggiuntivi, quindi quando si forma il nome, il prefisso cyclo- viene aggiunto al propano.

C ₄ H ₈ può esistere come due formule strutturali: ciclobutano e metilciclopropano. Dato che la struttura dell'idrocarburo è chiusa, non ha senso indicare la posizione di un radicale mediante una cifra. Se nella molecola ci sono diversi sostituenti, la numerazione inizia da quella che sarà la più alta.

Caratteristiche strutturali

Quale altra struttura può avere i cicloalcani? Le proprietà chimiche di composti aventi più cicli presentano alcune differenze rispetto ai monocicli. I nomi di tali composti indicano prima un ciclo più piccolo, quindi chiamato l'anello più grande. Se nella molecola si ripetono più cicli identici, aggiungere i prefissi bicyclo-, tetracyclo-.

reception

I cicloalcani sono parte dell'olio, quindi hanno il secondo nome: nafteni. Ecco perché ottenere rappresentanti di questa classe, che comprende da cinque a sette atomi di carbonio, effettuare raffinazione del petrolio.

In condizioni di laboratorio, le cicloparaffine sono prodotte dalla reazione di Würz. La sua essenza è nell'interazione di metalli attivi con alcani sostituiti da alogenati.

Isomeria e proprietà

Quali tipi di isomerismo hanno cicloalcani? Le proprietà chimiche di questa classe sono simili a quelle di idrocarburi saturi. Per tutti i nafteni, a partire da C ₄ H ₈ , l'isomerismo strutturale è caratteristico. Isomeri di Interclass per i rappresentanti di questa classe di idrocarburi sono alcheni. Per i naftenici da C ₅ H ₁₀ si distingue anche l'isomeria ottica.

Cosa sono i cicloalcani? Le proprietà chimiche di questi composti sono basate su caratteristiche strutturali. La forza dei legami dipende dal numero di atomi di carbonio presenti nella molecola. All'aumentare del peso molecolare relativo della molecola, la forza diminuisce e le reazioni di disgregazione della configurazione ciclica vengono accelerate.

In condizioni normali, i primi rappresentanti dei nafteni sono sostanze gassose. I cicloalcani con il numero di atomi di carbonio nella catena da cinque a sedici sono liquidi, e il resto dei rappresentanti di questa classe ha uno stato aggregativo solido.

Le proprietà chimiche sono influenzate dalle dimensioni del ciclo: è esso che caratterizza la stabilità del composto. Ad esempio, i rappresentanti dei nafteni sono caratterizzati da idrogenazione (interazione con una molecola di idrogeno), che porta alla formazione del corrispondente composto saturato CnH2n + 2.

Tra le proprietà chimiche che caratterizzano la classe dei nafteni, è anche possibile notare la capacità di reazioni di sostituzione. Ad esempio, quando si interagisce con una molecola di alogeno (cloro, bromo), la struttura ciclica non cambia, l'idrogeno nella catena laterale viene sostituito da un atomo dell'alogeno corrispondente.

Come con tutte le altre sostanze di origine organica, i cicloalcani sono caratterizzati dall'interazione con l'ossigeno atmosferico. Tra i prodotti di reazione saranno non solo l'anidride carbonica, il vapore acqueo, ma anche l'energia termica.

A che cosa servono i cicloalcani? La prima cosa da notare è l'uso di etilcicloesano e cicloesano. Queste sostanze sono la base per la produzione industriale di caprolattan, acido adattivo. Tutti i nafteni sono eccellenti solventi. Inoltre, il ciclopropano viene utilizzato come inalante anestetico nella medicina moderna.