في المقالة سننظر في تحضير الألكانات الحلقية وخصائص هيكلها. دعونا نحاول شرح الخصائص المميزة لهذه المواد ، بناءً على سمات هيكلها.
هيكل
في البداية ، دعنا نحلل بنية فئة الهيدروكربونات العضوية المسماة. تنقسم جميع المركبات الحلقية إلى الأنواع الحلقية غير المتجانسة والكربوهيدراتية.
المجموعة الثانية بها ثلاث ذرات كربون داخل الدورة المغلقة. المركبات الحلقية غير المتجانسة ، بالإضافة إلى الكربون ، تحتوي أيضًا على ذرات الكبريت والأكسجين والفوسفور والنيتروجين في جزيئاتها.
هناك انقسام من المركبات الكربوهيدراتية إلى مواد عطرية وحلقية.
المواد Alicyclic
وتشمل هذه الألكانات الحلقية. يتم تحديد الخواص الكيميائية وإنتاج هذه المواد بدقة من خلال الهيكل المغلق لهذه الفئة من الهيدروكربونات.
المواد Alicyclic هي تلك التي تحتوي على دورة غير عطرية واحدة أو أكثر. يعتبر تحضير الألكانات الحلقية واستخدامها من حيث علاقتها بالمركبات الأليفية الحلقية.
التصنيف
أبسط ممثل لهذه الفئةالهيدروكربون هو البروبان الحلقي. لديها ثلاث ذرات كربون فقط في هيكلها. يُطلق على ممثلي هذه السلسلة المتماثلة أيضًا اسم البارافينات. من حيث خصائصها الكيميائية والفيزيائية ، فهي تشبه الهيدروكربونات المشبعة. تحتوي الجزيئات على روابط مفردة تكونت بواسطة مدارات هجينة. في الألكانات الحلقية ، يكون نوع التهجين sp3.
يتم التعبير عن التكوين الكلي للفصل بالصيغة СНН2н. هذه المركبات عبارة عن أيزومرات بين الطبقة لهيدروكربونات الإيثيلين.
وفقًا لمصطلح الاستبدال الدولي الحديث ، عند تسمية ممثلي هذه الفئة ، تتم إضافة البادئة "cyclo" إلى الهيدروكربون المقابل من حيث عدد الذرات. في هذه الحالة ، على سبيل المثال ، يتم الحصول على الهكسان الحلقي ، السيكلوبنتان. توفر التسمية المنطقية أسماء وفقًا لعدد مجموعات الميثيلين المغلقة CH2. نتيجة لهذا ، سيطلق على السيكلوبروبان اسم ثلاثي إيثيلين ، وسيكلوبروبان - رباعي الميثيلين.
تتميز هذه الفئة من المواد العضوية بالتشابه البنيوي فيما يتعلق بعدد ذرات الكربون في الدورة ، وكذلك التماثل البصري.
خيارات التعليم
الآن دعونا نلقي نظرة على كيفية عمل الاستلام. يمكن الحصول على الألكانات الحلقية بعدة طرق ، اعتمادًا على مادة البداية التي يتم اختيارها لإجراء التحول الكيميائي. سنقوم بتحليل الخيارات الرئيسية لتوليف البارافينات.
إذن ما هو شكل الحصول عليها؟ تتشكل الألكانات الحلقية عن طريق دورة مشتقات الديهالوجين من الهيدروكربونات المشبعة. بطريقة كيميائية مماثلة ،دورات من أربعة وثلاثة أعضاء. على سبيل المثال ، البروبان الحلقي. دعونا نفكر في تحضيره بمزيد من التفصيل - الألكانات الحلقية ، التي هي أول ممثلين لهذه السلسلة المتماثلة ، تتشكل من خلال عمل المغنيسيوم المعدني أو الزنك على مشتق ثنائي الهالوجين من الألكان المقابل.
وكيف يمكن تكوين مركبات دورية خماسية وستة أعضاء ، كيف يتم الحصول عليها؟ من الصعب إلى حد ما إنشاء ألكانات حلقية مع مثل هذا العدد من ذرات الكربون في الهيكل ، نظرًا لأنه بسبب التشكل ستكون هناك مشكلة في دوران الجزيء. تفسر هذه الظاهرة بالدوران الحر في الرابطة C-C ، مما يقلل بشكل كبير من احتمالية الحصول على مركب دوري. لتشكيل هؤلاء الممثلين من الألكانات الحلقية ، 1 ، 2 أو 1 ، مشتقات 3-ديهالوجين للألكان المقابل تعمل كمواد أولية.
من بين طرق تصنيع البارافينات ، نسلط الضوء أيضًا على عملية نزع الكربوكسيل من الأحماض والأملاح ثنائية الكربوكسيل. يتم الحصول على الألكانات الحلقية المكونة من خمسة وستة أعضاء عن طريق التكثيف بين الجزيئات.
ومن بين الطرق الخاصة لتكوينها ، نلاحظ التفاعل بين الألكينات والكربينات ، والحد من المشتقات المحتوية على الأكسجين من المركبات الحلقية.
الخصائص الكيميائية
يتم تحديد جميع الطرق الممكنة للحصول على الألكانات الحلقية وتفاعلها من خلال خصائص التركيب الكيميائي. نظرًا لوجود بنية دورية ، من بين الخصائص الكيميائية الرئيسية للألكانات الحلقية ، فإننا نفرد تفاعلات إضافة الهيدروجين (الهدرجة) ، وإزالتها (نزع الهيدروجين).
لردود الفعليتم استخدام محفز ، في الدور الذي يمكن أن يعمل فيه البلاتين والبلاديوم. يتم إجراء التفاعل عند درجة حرارة مرتفعة ، وتعتمد قيمته على حجم الدورة. عندما يتعرض جزيء الهيدروكربونات الحلقية للأشعة فوق البنفسجية ، يمكن إجراء تفاعل الكلور (إضافة الكلور).
مثل جميع ممثلي المركبات العضوية ، فإن الألكان الحلقي قادر على الدخول في تفاعل احتراق ، مكونًا بعد التفاعل ثاني أكسيد الكربون ، بخار الماء. يشير هذا التفاعل إلى العمليات الطاردة للحرارة ، حيث يصاحبها إطلاق كمية كافية من الحرارة.
الخلاصة
البارافينات عبارة عن مركبات هيدروكربونية مغلقة تتكون من ألكانات مشتتة أو مركبات عضوية أخرى. تحدد ميزات هيكلها الخصائص الكيميائية الأساسية للألكانات الحلقية ومجالات تطبيقها. تستخدم بشكل أساسي في التخليق العضوي للحصول على المواد العضوية المحتوية على الأكسجين.
