ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Предельные циклические углеводороды (циклоалканы, или циклопарафины) из "Органическая химия Том 1" Предельные углеводороды с замкнутыми в виде круга илп кольца цепями называются циклоалканами благодаря их большому сходству с алканам . Члены гомологического ряда циклоалканов отвечают общей формуле СпНгп. Таким образом, молекула циклоалкана содер кит на два атома водорода меньше, чем алкан с равным числом атомов углерода. Названия циклоалканов образуются от названий алканов с равным числом атомов углерода, к которым добавляется префикс цикло. [c.238] Реакция протекает аналогично и в ряду циклобутана, но с меньшими выходами. [c.239] 7-дибромгептана получают аналогично циклогептан с малым выходом. При помощи этого метода невозможно получить ббльшие циклы. [c.239] Из циклобутанкарбоновой кислоты был синтезирован циклобутан при помощи реакций, которые будут описаны ниже. [c.239] В этом синтезе наилучшие выходы получают в случае кислот с карбоксилами в положениях 1,6 и 1,7, из которых образуются кетоны с пяти- и шестичленными углеродными циклами. Глутаровая кислота (с карбоксилами в положении 1,5) не образует даже и следов цпкло-бутанопа при сухой перегонке она превращается в другие продукты разложения. Однако метод можно распространить на синтез кетонов с ббльшими циклами (см. ниже). [c.240] Эти реакции относятся к важному классу сложноэфирных конденсаций, механизм которых будет описан в томе II. Хорошие выходы получаются только при синтезе Р-кетоэфиров с циклопентановыми и циклогексановыми циклами. [c.241] Полученные при этом оксикетоны, называемые ацилоинами, можно превратить в другие производные циклоалканов. При помощи этого метода можно получить циклические ацилоины с циклами любых размеров, начиная от С5. [c.241] Кроме этих общих методов, известно еще несколько специальных методов получения определенных типов колец. [c.241] Методы получения карбенов и их реакция с алкенами описаны в разделе Карбены . [c.241] Вследствие доступности производных бензола этот метод имеет большое практическое значение. Из метилбензола (толуола) получается метилциклогексан, и, вообш,е говоря, из гомологов бензола получаются соответствующие гомологи циклогексана. Название гидроароматические соединения , которым пользуются иногда для обоз 1ачения производных циклогексана, обусловлено таким родством между этими двумя классами веществ. [c.242] Физические свойства. Два первых члена гомологического ряда циклоалканов — циклопропан и циклобутан — представляют собой газообразные вещества при комнатной температуре (табл. 26) аналогично соответствующим производным ряда алканов. Средние члены ряда являются жидкостями, а высшие — твердыми веществами. Температуры кипения циклоалканов выше температур кипения алкенов или алканов с равным числом атомов углерода в молекуле. Аналогично плотности циклоалканов больше (почти на 0,12), чем плотности соответствующих алканов с нормальной цепью. [c.242] Химические свойства и устойчивость циклоалкапов. Циклоалканы имеют насыщенный характер аналогично алканам точно так же, как и последние, они вступают в реакции замещения, например их можно галоидировать и нитровать. Исключением являются циклоалканы с малыми циклами, главным образом производные циклопропана, обладающие в некоторых своих реакциях, как будет указано ниже, ненасыщенным характером. [c.242] Характерной особенностью циклоалканов является то, что их химические свойства (и многие физические свойства) не изменяются постепенно на протяжении всего гомологического ряда, как в случае гомологического ряда алканов и многих других гомологических рядов опи обладают некоторыми характерными свойствами, зависящими от величины цикла. Поэтому припято разделять циклоалканы на четыре группы в зависимости от величины циклов циклоалканы с малыми циклами (Сз, С4), с обычными циклами (С5, Се, С7), со средними циклами (Св-С 12) и с большими циклами ( Сх2). [c.243] Попытаемся выявить особенности различных типов циклоалканов. [c.243] Аналогично циклооктан превращается количественно в диметил-цикл огексаны, а этилциклобутан — полностью в равновесную смесь циклогексан — метилциклонентан. Отсюда можно сделать вывод, что пяти-и шестичленные циклы наиболее устойчивые пз всех циклов. [c.243] Аналогичные изомеризации, приводящие к алкенам, наблюдаются так/ке у производных циклопропана с более сложным строением. [c.244] Циклобутан значительно менее реакционноспособен, чем циклопропан, и походит скорее на высшие циклоалканы. Циклобутан не реагирует с размыканием цикла с галоидами и с галоидоводородами. Его цикл размыкается при каталитическом гидрировании, но только при 120°, с образованием н-бутана (в этой реакции циклопентановое кольцо размыкается лишь при температуре выше 300° Н. Д. Зелинский). [c.244] В циклобутане отклонение валентности равно 9°44, а в циклопен- тане 0°44. Таким образом, согласно этой теории, циклопропан и циклобутан обладают напрян ением, а у циклопентана напряжение отсутствует. Химическое поведение и более старые приближенные измерения содержания энергии подтверждают эти предсказания теории. Однако у ббльших циклов появляются затруднения. [c.245] Вернуться к основной статье