Получение циклоалканов
.pdf
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
•В этой пространственной форме отсутствует угловое напряжение, т.к. все валентные углы имеют нормальные для sp3-гибридизованных атомов значения 109°28’. Кроме того, каждая пара соседних атомов углерода (фрагмент этана) находится в заторможенной конформации
•
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
• 2.4. Конформационная диастереомерия
CH |
|
3 |
|
H |
CH |
|
|
|
3 |
|
H |
аксиальный метилциклогексан |
экваториальный метилциклогексан |
заместители, как правило, “предпочитают” находиться в экваториальном положении.
22 |
29.01.2021 |
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
• Физические и биологические свойства
Рис. Зависимость температуры кипения циколалканов от числа атомов в цикле
250 |
т. кип. |
|
200 |
oС |
10 |
|
||
|
|
9 |
150 |
|
8 |
7
100
6
50 |
5 |
4
0
3
-50
n
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
23 |
29.01.2021 |
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
• Пpи обычных условиях:
циклопpопан и циклобутан – газы, циклоалканы С5 – С16 – жидкости, начиная с С17, – твердые вещества.
•Циклоалканы являются гидрофобными веществами, хорошо растворимыми в гидрофобных растворителях.
•Циклоалканы обладают наркотическими свойствами; циклопропан используется в медицине как средство для ингаляционного наркоза.
24 |
29.01.2021 |
СПБГУАП группаХимические4736 https://new.guap.ru/i03/contactsсвойства циклоалканов
•Химические свойства циклоалканов сильно зависят от размера цикла, определяющего его устойчивость.
•Трех- и четырехчленные циклы (малые циклы), являясь насыщенными, тем не менее, резко отличаются от всех остальных предельных углеводородов.
•Валентные углы в циклопропане и циклобутане значительно меньше нормального тетраэдрического угла 109°28’, свойственного sp3-гибридизованному атому углерода.
Это приводит к большой напряженности таких циклов и их стремлению к раскрытию под действием реагентов.
Поэтому циклопропан, циклобутан и их
производные вступают в реакции присоединения Аde, проявляя характер ненасыщенных соединений (алкенов). Легкость реакций присоединения уменьшается с уменьшением напряженности цикла в ряду:
циклопропан > циклобутан >> циклопентан.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Свойства циклоалканов
|
|
|
|
|
Легко вступают в реакции гидрирования, |
|||
|
|
|
|
|
галогенирования и гидрогалогенирования: |
|||
H |
2 |
/ Pt |
|
HBr |
Br |
|
|
|
пропан |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
t,p |
t |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||||
|
|
Cl |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
H |
|
/ Pt |
|
h |
+ |
Cl |
Cl |
|
|
|
|
||||||
|
2 |
|
бутан |
|
Cl |
|
|
|
|
|
t,p |
|
|
|
|||
|
|
|
r |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
•Для циклобутана характерна
реакция присоединения, как для алкенов только для
присоединения водорода,
Br |
Br |
циклобутан - аналогично, раскрытие |
|
происходит в более жестких условиях |
|
•остальные реакции идут как у алканов – реакция радикального
замещания SR
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Химические свойства пропана
Присоединение галогенводорода у гомологов циклопропана (по правилу Марковникова):
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
• Реакции радикального замещения – SR
• Свойства циклоалканов с С > 4 такие же, как у алканов –
• для них характерны радикальные цепные реакции SR Cl
+ |
Cl |
|
h |
+ |
HCl |
2 |
|
||||
|
|
|
|
|
циклогексан |
хлорциклогексан |
• Дегидрирование – отщепление водорода
Ni, 300oC |
+ 3H |
|
2 |
28 |
29.01.2021 |
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Реакции сульфохлорирования
SO |
Cl |
|
|
|
|
|
|
Br |
||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SO + Cl |
|
|
|
|
Br |
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
h |
|
|
|
|
h |
|
|
|
|
|
O |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
2+ |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
2 |
|
Co |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
OOH |
|
|
|
|
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
•5.5. Окисление
•Циклоалканы, как и любые другие углеводороды, горят с образованием углекислого газа и воды.
СnH2n + 3n\2 O2 = nCO2 + nH2O
Циклопропан и циклобутан устойчивы к
окислению, окисляется циклогексан.
•
29.01.2021