§ 25. Способы получения

Циклоалканы являются главной составной частью некоторых нефтей.

Впервые в нефти Бакинского месторождения их обнаружил В. В. Марковников и дал им название нафтены. Особенно распространены в природе соединения с пяти- и шестичленными циклами. Циклоалканы встречаются также в эфирных маслах растений.

Общим способом получения циклопарафинов являются действия металлов на дигалогенпроизводные парафинов (реакция Густавсона):

Соединения ряда циклогексана чаще всего получают гидрированием легкодоступных соединений ряда бензола. Важным применением такой реакции служит получение в промышленности чистого циклогексана из бензола:

§ 26. Физические свойства

Первые два члена ряда – газы (циклопропан, циклобутан).

С₅–С₁₀ – жидкости (циклопентан, циклогексан, циклононан, циклодекан); высшие – твердые вещества. Температуры кипения и плавления циклопарафинов, как и их плотность, выше, чем у парафинов с равным числом атомов углерода. Как и парафины, циклопарафины нерастворимы в воде.

§ 27. Химические свойства

А. Действие галогенов

Большая устойчивость циклобутана по сравнению с циклопропаном проявляется в том, что он присоединяет бром труднее – лишь при повышенных температурах.

У циклопентана, циклогексана и высших циклоалканов при действии галогенов разрыв кольца не происходит, а идет реакция замещения атомов водорода на галоген.

Б. Действие галогеноводорода

Циклопропан легко присоединяет иодистый водород с размыканием цикла; с циклобутаном эта реакция идет труднее, при нагревании.

Циклопентан и высший циклы не присоединяют галогеноводородов.

В. Действие водорода

Хорошо иллюстрирует постепенное повышение устойчивости циклов от трехчленного к шестичленному:

Для размыкания циклов под действием водорода над никелевым катализатором требуется все более высокая температура:

Циклогексановый цикл в этих условиях не размыкается. Вместо этого идет дегидрирование (отщепление водорода) с образованием бензола:

Г. Окисление

Циклопропан и его производные медленно окисляются при нормальной температуре раствором перманганата калия (KMnO4) в нейтральной или щелочной средах. При действии более сильных окислителей или при нагревании окисляются и другие циклопарафины. При этом происходит разрыв цикла и образование двухосновных кислот с тем же числом углеродных атомов в молекуле:

Д. Нитрование

Циклопарафины, имеющие пяти-шестичленные циклы, нитруются в тех же условиях, что и парафины. Практическое значение имеет нитроциклогексан, из которого можно получить капролактам, являющийся сырьем для производства синтетического волокна капрон:

Глава 7. Ароматические углеводороды (арены)

В начале второй половины XIX в. ароматическими называли вещества, выделенные из природных душистых веществ – растительных смол, бальзамов, ладана, эфирных масел. Эти соединения противопоставляли алифатическим соединениям, к которым относили жиры и другие вещества. В настоящее время понятие ароматичности в химическом смысле не имеет никакого отношения к запаху. К ароматическим относят вещества, в молекулах которых имеется устойчивая циклическая группировка с особым характером связи. Химия ароматических соединений – это прежде всего химия бензола и его производных, а также производных нафталина, антрацена и др.