Ациклические алканы

Углеродные циклы, содержащие меньше шести атомов углерода, являются напряженными, поскольку угол С—С—С в малых циклах должен быть меньше тетраэдрического угла (109,5°). Чем меньше цикл, тем больше в нем напряжение. В молекуле циклопропана, имеющей форму равностороннего треугольника, углы С—С—С составляют всего 60", поэтому молекула циклопропана проявляет намного больщую реакционную способность, чем молекула его ациклического аналога пропана или молекула циклогексана, не имеющая напряжения в цикле. Отметим, что циклоалканы описываются эмпирической формулой С Н2 , которая отличается от общей формулы ациклических алканов. Таким образом, циклоалканы образуют отдельный гомологический ряд. [c.414]

Высшие члены ряда, начиная с пентана, имеют систематические названия, составленные из числового префикса (пент, гекс, гепт и т. п.), указывающего на число атомов углерода в цепи, и окончания ан , характеризующего принадлежность углеводорода к насыщенному ряду. Названия некоторых ациклических алканов общей формулы С И2п+2 приведены ниже [c.57]

В этой главе будут рассмотрены циклоалканы и циклоалкены. Значительная часть химии этих циклических алифатических углеводородов нам уже известна, поскольку она в основном тождественна химии ациклических алканов и алкенов. Однако имеются некоторые различия в свойствах, связанные с наличием циклической структуры, и именно эти своеобразные свойства и будут главным образом рассмотрены. [c.264]

Рассмотрение данных для большого числа соединений показывает, что теплоты сгорания алифатических углеводородов довольно неплохо согласуются с величинами, рассчитанными на основании характеристических вкладов каждой из структурных единиц молекулы. Для ациклических алканов вклад каждого метиленового звена (— Hj—) в суммарную теплоту сгорания составляет примерно 157,4 ккал/моль (659,0-10 Дж/моль). [c.270]

Начнем прежде всего с вопроса о том, что такое вообще функциональная труппа . В основе структуры типичных органических соединений лежит углеродный скелет, которому может быть поставлен в соответствие некоторый насьпиенный углеводород, алкан (для ациклических) или циклоалкан (для карбоциклических соединений). Эти родоначальные углеводороды по известным причинам химически довольно инертны. Введение в их молекулы гетероатомов или кратных связей резко изменяет картину реакционной способности соединений, и именно реакции таких участков молекулы и определяют химическое лицо образуемых производных. Конкретная природа подобных реагирующих сайтов, функциональных групп, и определяет отнесение данного соединения к определенному классу (спирты, кетоны, олефины, ацетилены и т. п.). Разумеется, сами алканы (а тем более циклоалканы) вовсе не являются мертвыми образованиями, и их участие во всевозможных превращениях достаточно общеизвестно. Вспомним хотя бы о таких практически важных реакциях, как окисление, хлорирование и нитрование парафинов, или их разнообразные преврашения в условиях гетерогенного катализа. В этом смысле понятие функциональная группа несколько условно, однако оно имеет вполне конкретное содержание, так как основные синтетические методы строятся на превращениях с участием строго определенного участка молекулы, содержащего функциональную группу при неизменности остальной ее части. [c.131]

Получение ациклических алканов 130 [c.6]

Реакции ациклических алканов 149 [c.6]

Таблица 2.5. Теплоты образования некоторых ациклических алканов в газовой фазе [54]

Названия насыщенных ациклических углеводородов (алканов) [c.37]

Названия неразветвленных ациклических алканов приведены в разд. 2.1.1. [c.60]

Названия заместителей, образующихся при удалении атома водорода от концевого атома углерода в неразветвленных ациклических алканах, образуют путем замены окончания ан на ил . Атому углерода со свободной валентностью придают номер 1. Такие заместители называют нормальными или неразветвленными алкилами. Например [c.60]

В соответствии с теорией валентных связей углы между связями в алканах должны составлять 109,47°. В действительности это справедливо только в случае симметрично замещенных алканов, например для метана или неопентана. ССС-Углы в н-алканах, как правило, порядка 112,5°, и для большинства ациклических алканов эта величина лежит в пределах 111 —113°. Раскрытие ССС-уг-лов является следствием несвязанного отталкивающего взаимодействия между водородными атомами. Большие деформации ССС-уг-лов в циклоалканах с малыми кольцами приводят к возникновению сильного напряжения и повышенной реакционной способности. [c.76]

СН и —С—. Тем не менее, для многих ациклических алканов [c.107]

Ряд проблем возникает при использовании схем, основанных на инкрементах, для циклических алканов. Шлейер с сотр. [66] отметил, что схемы, разработанные только для ациклических алканов. [c.109]

ПОЛУЧЕНИЕ АЦИКЛИЧЕСКИХ АЛКАНОВ [c.130]

Относительно реакционной способности цикланов следует отметить, что у малых циклов с высоким угловым напряжением наблюдаются специфические свойства повышенная химическая активность, реакции с раскрытием кольца и т.д. Для циклов же, у которых искажение валентных углов незначительно, обычно проявляется реакционная способность, характерная для ациклических алканов. [c.159]

Нефть - сложная смесь алканов (парафиновых или ациклических насыщенных углеводородов), цикланов (нафтенов) и аренов (ароматических углеводородов), различной молекулярной массы, а также кислородных, сернистых и азотистых производных углеводородов [1, 33, 130, 170]. Нефти разных месторождений по углеводородному составу неодинаковы. Для нефти всех месторождений характерно, с одной стороны, огромное разнообразие видов, с другой - наличие преимущественно одинаковых элементов в ее составе и структуре, сходство по некоторым параметрам. Элементарный состав разнообразных видов нефти во всем мире изменяется в пределах 3-4% по каждому элементу [4, 141]. [c.8]

Свойства и реакции циклоалканов очень сходны со свойствами ациклических алканов, так как наличие кольца в молекуле еще не означает появление ароматических свойств [c.37]

Названия моноциклических алканов (карбоциклические кольца без боковых цепей) образуют, добавляя префикс цикло к названию ациклического неразветвленного алкана с тем же числом атомов углерода. Родовое название моноциклических алканов (с боковыми цепями или без них) — циклоалканы (например, циклопропан, циклобутан). Моноциклические алканы удобно разделять на отдельные группы, характеризующиеся четко выраженными структурными и химическими особенностями. Часто используют следующую классификацию малые циклы (трех-и четырехчленные) [c.61]

Ациклический фрагмент (а) в представленной конформации со сближенными метильными группами дестабилизован, прежде всего, за счет водород-водородных взаимодействий. В циклическом фрагменте (б) такие взаимодействия отсутствуют. Соответственно, любая схема, основанная на инкрементах и включающая эти ациклические скошенные взаимодействия, не может быть прямо использована для циклических алканов. Скошенные взаимодействия входят обычно в инкременты для групп НзС—, поскольку их невозможно избежать, когда эта группа связана с любой другой группой, кроме метильной. В нащей схеме, основанной на инкрементах групп и описанной выше, неизбежные скошенные взаимодействия включены в инкременты групп, а более существенные скошенные взаимодействия учитывают, вводя поправки на пространственные затруднения. Шлейер и сотр. [66], следуя методике Бенсона и Басса [65], разработали схему, в которой каждое скошенное взаимодействие учитывают отдельно, что позволяет включить в рассмот рение циклические алканы. [c.110]

Имеется еще одно различие между ациклическими и циклическими алканами. Большинство молекул в газовой фазе при 25°С конформационно подвижны и, хотя может существовать единственная конформация с наиболее низкой энергией, все же и другие конформационные изомеры с близкой энергией могут вносить свой вклад. Используя значение энергии скошенного взаимодействия, равное 2,93 кДж/моль, Манн рассчитал содержание конформаций с более высокой энергией для ряда алканов [67]. Эти данные можно использовать для корректирования экспериментальной теплоты образования в газовой фазе и сведения ее к теплоте образования единственного конформационного изомера с наиболее низкой [c.110]

Большая часть информации о структуре и стереохимии ациклических и циклических алканов была получена спектроскопическими методами. Рентгеноструктурный анализ был распространен на совсем небольшие алканы благодаря проведению измерений при очень низких температурах. Конформации молекул в кристаллическом состоянии определяют рентгеноструктурным методом, однако эти конформации не обязательно соответствуют конформациям в растворах или газовой фазе. В газовой фазе для относительно небольших или высокосимметричных алканов можно использовать дифракцию электронов. Этот метод имеет то преимущество, что позволяет получить дополнительную информацию о конформациях с высокой энергией путем проведения исследований при различных температурах. Ценную информацию о конформациях в газовой фазе дает микроволновая спектроскопия, особенно в тех случаях, когда имеются изотопнозамещенные алканы. [c.75]

Группа алициклических алканов включает соединения, содержащие одно или более замкнутых колец углеродных атомов (кар-боциклические кольца). Как и в случае ациклических алканов, может существовать бесконечное разнообразие алициклических структур, различающихся по форме и размерам, поэтому мы сосредоточим внимание на структуре и номенклатуре наиболее важных моноциклнческих, бициклических и полициклических систем. [c.61]

В предыдущем разделе, посвященном методам синтеза ациклических алканов, были перечислены стандартные пути удаления функциональных групп в алкилгалогенидах, олефинах, карбонильных соединениях и т. п. и замена их на водород или алкильную группу. В подавляющем большинстве случаев эти методы применимы независимо от того, является ли алкильная группа циклической или ациклической. Так, восстановление по Кижнеру — Вольфу проходит обычно равно хорошо с ациклическими и циклическими кетонами, а гидрирование углерод-углеродной двойной связи протекает удовлетворительно независимо от того, является или нет двойная связь частью циклической системы. Эта реакция восстановления может быть успешно применена и для двойных связей, являющихся частью ароматической циклической системы [81]. Многие производные циклогексана были успешно получены каталитическим гидрированием соответствующих бензоидных систем в присутствии гетерогенных катализаторов (см. разд. 2.1.7.1). В общем случае, для восстановления бензольного кольца требуются более жесткие условия реакции, чем для восстановления изолированной двойной связи. Однако бензол и многие алкилбензолы гладко гидрируются над никелем Ренея под давлением при температурах 100—300°С. Полиядерные ароматические соединения также можно прогидрировать таким путем можно получать декалин, пергидроантрацен, пергидрофенантрен и аналогичные конденсированные полициклоалканы [81]. [c.138]

Циклоалканы кипят на 10—20°С выше нормальных алканов с тем же содержанием углерода и немного большим молекулярным весом. Наиболее существенным отличием в физических свойствах циклических и ациклических алканов является то, что плотность первых примерно на 20% выше. Теплота сгорания, рассчитанная на единицу массы, несколько ниже для циклогексана, чем для н-гексана, она равна 939 ккал1моль, или 11,2 ккал1г. Однако благодаря значительно большей плотности циклогексана теплота его сгорания, рассчитанная на единицу объема (8,7 ккал/ мл), значительно выше соответствующей величины (7,6 ккал/мл) для нормальных углеводородов. [c.146]

Компонента, соответствующая притяжению, вполне реальна, если иметь ввиду поляризуемость атома водорода. В свою очередь компонента, соответствующая отталкиванию, описывается более гладкой кривой, чем в потенциале Мэсона и Кривого. Этот эмпирический потенциал правильно воспроизводит энергию образования ациклических алканов, но передает только 10% величины барьеров вращения вокруг связей (sp )— sp ). В таких случаях необходимо в выражение для потенциальной энергии ввести дополнительный барьер вращения [c.197]

Повторение такой последопательности реакций дает любую степень обмена ациклических алканов. [c.24]

Пики молекулярных ионов циклоалканов имеют большую интенсивность, чем пики молекулярных ионов ациклических алканов. [c.248]

Час тичное окисление основного компонента нефтяных масел-алканов циклической и ациклической структуры приводит также к образованию смеси высших карбоновых кислот, сильно увеличивающих коррозионную агрессивность масла по отношению к металлам [c.664]

Метан имеет вполне определенную конфигурацию и не имеет конформационных изомеров. Этан является простейшим алканом, для которого возможна конформационная изомерия два углеродных атома связаны простой углерод-углеродной связью, вокруг которой возможно (и происходит) вращение. В 1930-х годах было обнаружено, что это вращение не является свободным и незаторможенным, и это явилось мощным толчком в развитии конформа-ционного анализа ациклических и алициклических молекул [21]. При этом вращении в этане происходят конформационные изменения, и если взглянуть вдоль оси углерод-углерод в ньюменовских проекциях, то четко видны различные конформации (рис. 2.1.2). [c.77]

Теплоту сгорания, определенную при сжигании ациклического алкана, можно распределить между различными связями и определить среднее значение для каждого типа связи. Так, сжигание метана позволяет определить среднее значение энергии углерод-водородной связи, а сжигание этана, с учетом данных, полученных для лгетана, — энергию углерод-углеродной связи. Если использовать эти эмпирические данные по энергиям связей для других алканов, то обнаруживается, что можно с достаточной степенью точности оценить теплоты образования, суммируя эмпирические энергии индивидуальных связей. Аналогичным путем можно придать средние энергии кратным связям и опять-таки убедиться, что эти энергии аддитивны и, используя их, можно получить точные значения теплот образования для других соединений, содержащих кратные связи [20]. [c.290]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология