Уголь из циклопентана

Этот цикл очень сильно напряжен, энергия его напряжения вычислена и указана в табл. 15-2. Оптимальный угол между связями, образуемыми углеродом, равен 109" ( тетраэдрический угол), однако в данном трехчленном цикле углы между связями равны 60°. Циклобутан и циклопентан напряжены меньше, а шестичленные циклы со структурой циклогексана встречаются очень часто. Циклогексан может иметь две различные структуры, называемые конформациями (формами) ванны и кресла (рис. 21-9). Конформация ванны менее устойчива из-за того, что в ней сильно сближены два диаметрально расположенных атома водорода. Сахара и другие вешества, молекулы которых имеют фрагменты, подобные цикло-гексану, почти всегда включают их в форме кресла. [c.285]

В кольце циклопропана все образующие его атомы лежат в одной плоскости и углы между направлениями валентных связей равны 60° (как в правильном треугольнике). В циклобутане эти углы равны 90° (как в правильном четырехугольнике), а в циклопентане 108° (как в правильном пятиугольнике). Так как нормальный валентный угол атома углерода равен 109°28 (стр. 24), можно вычислить величину уменьшения валентных углов атомов углерода, образующих названные циклы. Эта величина составляет [c.310]

Нормальный угол между двумя валентностями насыщенного атома углерода (с гибридизацией зр ) равен 109°28. Как установлено Байером в 1885 г., в циклоалканах валентности углерода отклоняются от их нормальной ориентации, вследствие чего возникает напряжение в цикле, энергия молекулы возрастает. В трехчленном кольце циклопропана каждая валентность имеет отклонение от нормального направления на 24°44, в четырехчленном-на 9°44, в циклопентане-на 0°44, в циклогексане-на 5° 16, но молекула циклогексана не является плоской, и в ней отсутствует напряжение. [c.51]

Циклопентан. В плоском регулярно построенном циклопентане угол ССС составляет 108°, отклоняясь от нормального тетраэдрического угла всего на 1,5°. Однако для циклопентана, экспериментальная теплота образования которого достаточно хорошо согласуется со значениями, рассчитанными по схемам EAS 33 ММ1 [34] и ММ2 [76], значение ЭНЕК равно 30,1 кДж/моль. Такая энергия напряжения, очевидно, не может быть обусловлена угловым напряжением. Однако в циклопентане, как и в циклобутане, имеются отталкивания между несвязанными С—С- и С—Н-фрагментами и, хотя разницу в энергии заторможенной и заслоненной форм для включения в цикл СНг—СНг группы определить невозможно, все же можно Оценить ее в 10—11 кДж/моль, исходя из энергии напряжения плоского циклопентана, если принять, что единственным источником напряжения является торсионное напряжение. Соответствующий барьер в этане равен 12 кДж/моль, а в пропане 14 кДж/моль отметим, что значения барьера для бутана (20 кДж/моль) нельзя использовать для расчета циклической молекулы, так как в бутане присутствуют скошенные взаимодействия. При переходе от плоской к неплоской конформации напряжение в циклопентане не устраняется, а только ослабевает. [c.117]

Циклопентан Циклопентадиен (1) Актив, уголь (березовый) 10 тор, 600° С. Выход катализата 82%, в нем I— 18% [82] [c.351]

Ближе всего к тетраэдрическому угол С—С—С в циклопентане, больше всего напряженность трехчленного цикла и макроциклов (если они плоские). [c.525]

Внутренний угол циклопентана (см. рис. 12 и 13), как правильного пятиугольника, равен 108°, а поэтому циклопентан имеет совсем небольшой угол отклонения [c.124]

КАКИЕ ТИПЫ НАПРЯЖЕНИЙ СУЩЕСТВУЮТ В ЦИКЛОАЛКАНАХ Классическое объяснение необычной реакционной способности циклопропана вытекает из теории напряжения Байера. Адольф фон Байер считал что в отличие от нормального тетраэдрического угла (109,5°), внутренпий межатомный угол (С—С—С) в циклопропане как бы сжат до 60°, в плоском циклобутане — до 90°, в плоском циклопентане — до 108°. Напряжения, вызванные отклонением от 109,5°, называются угловым напряжением (иногда напряжением малых углов) или напряжением Байера в кольце. [c.268]

Простой геометрический подсчет показывает, что в молекуле циклопентана угол между направлениями связей, соединяющих атомы углерода, равен углу правильного пятиугольника, т. е. 108°. Из этого следует, что при переходе от нормального пентана к циклопентану имеет место. деформация угла между направлениями связей на 109°28 — 108°, т. е. на 1°28. Эта деформация незначительна, но тем не менее для соответствующего отклонения связей от первоначального направления, для напряжения валентных углов необходима затрата соответствующей энергии. [c.61]

Циклопентан [9]. После предварительного изучения свойств ряда катализаторов, состоящих из платины или никеля, отложенных на различных носителях (активированный уголь, окиси хрома, алюминия, молибдена и др.), для исследования был применен платино-глиноземный катализатор, содержащий 0,5 /о Pt. Циклопентан (т. кип. 49,57752 мм, по 1.4070, Г 0,7445) в количестве 238,2 г (320 мл) вводился на контакт при 460° и давлении водорода 20 ат с объемной скоростью 0,43 час . При этом было получено 184,3 г (258 мл) жидкого катализата, который содержал 9 об.% ароматических углеводородов, состоящих из бензола (81,9%), толуола и п-ксилола, а также н-пентан, 2-метилбутан и метилциклопентан (около 3%). Исключительного внимания заслуживает то обстоятельство, что в катализате обнаружены значительные количества ароматических углеводородов и метил- [c.884]

Циклопентан изучен более подробно. В планарной форме этот углеводород имел бы очень небольшое угловое напряжение (внутренний угол правильного пятиугольника, равный 108°, очень близок к тетраэдрическому углу 109°28 ), но возникло бы существенное напряжение за счет заслонения между соседними атомами водорода, аналогично напряжению, существующему в заслоненной (четной) конформации этана (ср. гл. 6). При искажении циклопентанового кольца за счет скошенного расположения атомов водорода выигрывается больше энергии, чем теряется в связи с увеличением углового напряжения в молекуле. Уменьшение общего напряжения (угловое напряжение плюс напряжение за счет оппозиции связей) достигает, согласно оценке [3], 4—5 ккал/моль. В результате циклопентан имеет складчатую, а не плоскую форму (рис. 9-1). Экспериментально этот факт впервые был установлен из измерения энтропии [4]. В действительности форма циклопентана не фиксирована отдельные атомы углерода двигаются вверх и вниз под прямыми углами к средней плоскости кольца таким образом, что искажение перемещается по кольцу это было названо Питцером псевдовращением [3]. Из многих возможных складчатых форм две особенно заслуживают внимания, поскольку они более симметричны, чем другие. Одна из них (рис. 9-1, Б) имеет симметрию Сд (плоскость симметрии, образующую прямой угол со средней плоскостью кольца). Поскольку эта форма напоминает открытый конверт (с направленным вверх клапаном), она названа конвертной формой [5]. Другая симметричная форма (рис. 9-1, Б) имеет симметрию Сг (двукратная ось симметрии в средней плоскости кольца) и была названа [5] формой полукресла она напоминает циклогексен (рис. 8-49) с тем изменением, что два олефиновых углерода последнего заменены в Сг-форме циклопентана одной метиленовой группой. В самом циклопентане переход от Са к Сг и обратно через промежуточное асимметричное состояние, кажется, не связан с существенным изменением потенциальной энергии, но в замещенных [c.242]

Поэтому для более детального изучения каталитического расщепления С—С-связей в пятичленном цикле в присутствии водорода мы подвергали гидрированию сам циклопентан, а в качестве катализатора взяли платинированный уголь. При этом в первую очередь нас интересовало, при какой температуре начинается эта реакция и как изменяется ее скорость в зависимости от температуры. [c.141]

Были проведены опыты гидрирования циклопентана при 250, 275 и 300°С и объемной скорости пропускания его через трубку с катализатором 0,2—0,3 час . Циклопентан при однократном контакте с катализатором не изменял своих свойств. После опытов палладированный уголь сохранил достаточно высокую активность по циклогексану (по 1,4848). [c.188]

Так же, как и в присутствии платины, нанесенной на уголь [2, 4], гидрогенолиз моноалкилзамещенных циклопентанов проходит по всем пяти связям кольца с образованием изомерных парафинов [c.219]

Различия в поведении первых двух представителей циклопарафинов от остальных их представителей объясняются теорией напряжения Байера (стр. 207). Угол между направлениями сил химического сродства в циклопропане равен 60° (как угол в равностороннем треугольнике), т. е. очень сильно отличается от обычного угла — 109°28. Валентные углы в циклобутане, если представить его молекулу лежащей в одной плоскости, равны 90° (как углы в квадрате). Большое отклонение от нормальных углов обусловливает напряжение циклов и легкость их разрыва. Валентные углы в циклопентане и циклогексане гораздо ближе к обычному углу — 109°28, вследствие чего здесь напряжение гораздо меньше и кольца циклопентана и циклогексана являются наиболее прочными. [c.495]

Во всех цитированных выше работах по гидрогенолизу циклопентанов в качестве катализатора гидрогенолиза применялся платинированный уголь. Значительно сложнее протекает реакция на алюмоплатиновых катализаторах. Подобные катализаторы (содержание Pt от 0,15 до 20%) широко обследовал Го [162] при изучении гидрогенолиза метил-, 1,3-диметил- и полиметилциклопентанов. Оказалось, что относительные скорости гидрогенолиза по различным связям цикла в значительной степени зависят от ряда факторов строения исходного углеводорода, начального давления водорода, температуры, содержания Pt в катализаторе и др. Так, в случае метилциклопентана с ростом начального давления водо [c.129]

Для разделения бензина и газойлевой фракции нефти Понка было испытано несколько полярных и неполярных адсорбентов — силикагель, оксид алюминия, оксид магния, активный уголь [4]. Отмечен ряд закономерностей адсорбции углеводородов на силикагеле 1) снижение сорбируемости происходит в ряду поли- и бициклические арены > арены с одним ароматическим кольцом > циклоалканы и алканы 2) адсорбируемость нормальных алканов уменьшается с увеличением в молекуле числа углеродных атомов 3) циклопентан и алкилциклонентаны сорбируются более прочно, чем циклогексан и соответствуюшие алкилциклогексаны 4] нормальные алканы адсорбируются сильнее, чем разветвленные с тем же числом углеродных атомов 5) гексан сорбируется более прочно, чем циклогексан, но нормальные алкилциклогексаны — сильнее, чем нормальные алканы с тем же числом углеродных атомов 6) полиалкилбензолы сорбируются более прочно, чем моноалкилбензолы с тем же числом углеродных атомов 7) о-дизамешенные гомологи бензола сорбируются сильнее, чем и-изомеры и, по-видимому, чем ж-изомеры. Различия в сорбируемости углеводородов, отмеченные в пунктах 2—7, сравнительно невелики, и порядок может измениться при малых концентрациях одного из компонентов. [c.60]

Применение такого подхода к циклогексану требует, чтобы внутренпий угол между связями в этом соединении составлял 120° (внутренний угол шестиугольника), и предполагает, что циклогексан будет обладать большим напряжением, чем циклопентан. Однако экспериментальные данные, приведенные в табл. 7-2, не согласуются с этим выводом. Возникшее противоречие является следствием того, что теория Байера базируется на допущении о плоском строении всех циклических систем. На самом деле только циклопентан и циклы с меньшим числом атомов можно рассматривать в нервом приближении как плоские поэтому трудно ожидать, чтобы циклогексан и большие циклы следовали предсказаниям, сделанным па основе теории [c.268]

Триметил-циклопентан Продукты расширения кольца Платинированный уголь катализатор, полученный восстановлением HjPt ls формалином и КОН (по Зелинскому), активнее катализатора, полученного восстановлением Н, при 330 С [1252] [c.381]

Методом группового анализа получают фракции, состоящие из компонентов с одинаковым числом атомов углерода в молекулах. Сорбентом, на котором можно получить такое разделение углеводородов, служит модифицированная 1,5% сквалана уголь-нал сажа (пеллетекс)71 72. Необходимо иметь в виду, что температурные интервалы кипения парафиновых углеводородов С7 и нафтеновых углеводородов Сб частично перекрываются циклопентан кипит практически при той же температуре, что и 2,2-диметил-бутан и т. п. Аналогичное явление наблюдается и для непредельных углеводородов. Поэтому использования сорбента, на котором вещества разделяются в соответствии с температурами кипения, еще недостаточно для выделения фракций с одинаковым числом атомов углерода в молекулах на модифицированном же пелле-тексе парафины удерживаются сильнее близкокипящих нафтенов и таким образом осуществляется необходимое разделение компонентов71 72. [c.228]

Катализатор — платинированный уголь — в количестве 10 мл (3,05 г) загружался в каталитическую трубку диаметром 10 мм, нагреваемую в трубчатой электропечи с регулятором типа Гереуса. Через катализатор для его стабилизации пропускался в токе водорода циклопентан (30 мл в течение 3 час.). При этом активность катализатора по отношению к образованию к-пентана сначала падала, а затем становилась постоянной. Затем в течение часа через катализатор было пропущено еще 7,05 г циклопентана (объемная скорость 1,0 чя ) продукт реакции собирался отдельно и имел Мд 1,3880, т. е. содержал 37,9% к-пентана. Все последующие опыты проведены с этой порцией катализатора определенная в конце работы активность его по циклопентану оказалась неизменной. [c.65]

Катализатор — платинированный уголь — в количестве 10 мл (3,0 г) помещался в каталитическую трубку диаметром 10 мм, нагреваемую в электропечи с регулятором типа Гереуса. Перед работой катализатор стабилизировался по методике, описанной в работе Казанского и Булановой [15]. Для определения активности стабилизированного катализатора через него при 300° С в течение часа было пропущено 5,4 г (7,2 мл) циклопентана. Продукт реакции (5,25 г) имел кд 1,3845, т. е. содерн ал 44,0% к-пентана. Все последующие опыты проводились с этой порцией катализатора определенная в конце работы активность его по циклопентану оказалась неизменной. Температура во всех опытах измерялась нри помощи алюмельхромелевой термопары, углеводород подавался в трубку при помощи поршневого прибора для равномерной подачи жидкости [18]. Объемная скорость во всех опытах была равна 0,2 час . Скорость подачи водорода была постоянной катализат улавливался в змеевиковый [c.73]

В качестве катализатора мы применяли платинированный уголь, приготовленный так, как описывалось в предыдущих работах [1]. Чтобы полученные в данном исследовании результаты можно было сравнить с преиг-ними, мы начали с установления активности нашего катализатора по бензолу, циклогексану, циклопентану и 1,3-диметилциклопентану и убедились, что он по своим свойствам вполне походит на те образцы платинированного угля, которыми мы пользовались ранее для гидрирования цикло- [c.195]

Газохроматографический анализ газов, растворенных в жидких продуктах установки Л-форминг. (.4нализ углеводородов, Аг, Na, СО, HaS, адсорбенты — мол сито 13Х, активированный уголь НФ Et-эфир циклопентан-карбоновой к-ты на AI2O3.) [c.211]

Валентные отклонения d для некоторых алициклических углеводородов имеют, по Байеру, следующие значения 24° 44 (циклопропан) 9° 44 (циклобутан) 0° 44 (циклопентан) —5° 16 (цпклоге-ксан) —9° 33 (циклогеитан). Положительное значение показывает, что валентный угол меньше тетраэдрического, а отрицательное—что угол больше тетраэдрического. [c.9]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология