Өгүүлэлд бид циклоалканыг бэлтгэх, тэдгээрийн бүтцийн онцлогийг авч үзэх болно. Эдгээр бодисуудын онцлог шинж чанарыг бүтцийн онцлогт үндэслэн тайлбарлахыг хичээцгээе.
Бүтэц
Эхлэхийн тулд нэрлэсэн органик нүүрсустөрөгчийн ангийн бүтцэд дүн шинжилгээ хийцгээе. Бүх мөчлөгт нэгдлүүдийг гетероцик ба карбоцикл гэж хуваадаг.
Хоёр дахь бүлэг нь хаалттай цикл дотор гурван нүүрстөрөгчийн атомтай. Гетероциклийн нэгдлүүд нь нүүрстөрөгчөөс гадна молекулдаа хүхэр, хүчилтөрөгч, фосфор, азотын атомуудыг агуулдаг.
Карбоцикл нэгдлүүдийг үнэрт болон алицик бодис гэж хуваадаг.
Алицикл бодис
Эдгээрт циклоалканууд орно. Эдгээр бодисын химийн шинж чанар, үйлдвэрлэл нь энэ ангиллын нүүрсустөрөгчийн битүү бүтцээр тодорхойлогддог.
Алицикл бодисууд нь нэг буюу хэд хэдэн үнэрт бус мөчлөгтэй бодис юм. Циклоалканыг бэлтгэх, хэрэглэх нь тэдгээрийн алицикл нэгдлүүдтэй харьцах харьцаагаар нь авч үздэг.
Ангилал
Энэ ангийн хамгийн энгийн төлөөлөгчнүүрсустөрөгч нь циклопропан юм. Түүний бүтцэд зөвхөн гурван нүүрстөрөгчийн атом байдаг. Энэхүү гомологийн цувралын төлөөлөгчдийг мөн парафин гэж нэрлэдэг. Химийн болон физик шинж чанараараа тэд ханасан нүүрсустөрөгчтэй төстэй. Молекулууд нь эрлийз орбиталуудаас үүссэн ганц холбоог агуулдаг. Циклоалкануудад эрлийзжих хэлбэр нь sp3 байна.
Ангийн нийт бүрэлдэхүүнийг СНН2н томъёогоор илэрхийлнэ. Эдгээр нэгдлүүд нь этилен нүүрсустөрөгчийн анги хоорондын изомерууд юм.
Орчин үеийн олон улсын орлуулах нэр томъёоны дагуу энэ ангийн төлөөлөгчдийг нэрлэхдээ атомын тоогоор харгалзах нүүрсустөрөгчид "цикло" угтварыг нэмдэг. Энэ тохиолдолд жишээлбэл, циклогексан, циклопентаныг олж авдаг. Оновчтой нэршил нь метилений хаалттай бүлгүүдийн CH2-ийн тоогоор нэр өгдөг. Үүнээс үүдэн циклопропаныг триметилен, циклобутаныг тетраметилен гэж нэрлэх болно.
Энэ ангиллын органик бодисууд нь цикл дэх нүүрстөрөгчийн атомын тоотой холбоотой бүтцийн изомеризм, мөн оптик изомеризмаар тодорхойлогддог.
Боловсролын сонголтууд
Одоо хүлээн авалт хэрхэн ажилладагийг харцгаая. Циклоалканыг химийн хувиргалтыг явуулахын тулд аль эх материалыг сонгохоос хамааран хэд хэдэн аргаар олж авч болно. Бид парафины нийлэгжилтийн үндсэн хувилбаруудад дүн шинжилгээ хийх болно.
Тэгвэл тэднийг авах ямар байна? Циклоалканууд нь ханасан нүүрсустөрөгчийн диагалоген деривативуудын циклжилтын үр дүнд үүсдэг. Үүнтэй төстэй химийн аргаардөрөв ба гурван гишүүнтэй мөчлөг. Жишээлбэл, циклопропан. Түүний бэлтгэлийг илүү нарийвчлан авч үзье - энэхүү гомологийн цувралын анхны төлөөлөгчид болох циклоалканууд нь харгалзах алканы дигалоген дериватив дээр металл магни эсвэл цайрын үйлчлэлээр үүсдэг.
Таван гишүүнтэй, зургаан гишүүнтэй мөчлөгт нэгдлүүдийг яаж үүсгэх вэ, тэдгээрийг хэрхэн олж авдаг вэ? Бүтцийн хувьд ийм тооны нүүрстөрөгчийн атом бүхий циклоалкануудыг бий болгох нь нэлээд хэцүү байдаг, учир нь конформацийн улмаас молекулын циклизаци үүсэхэд асуудал гарах болно. Энэ үзэгдлийг C-C бондын чөлөөт эргэлтээр тайлбарладаг бөгөөд энэ нь циклийн нэгдлийг олж авах магадлалыг эрс бууруулдаг. Циклоалкануудын эдгээр төлөөлөгчдийг үүсгэхийн тулд харгалзах алканы 1, 2- эсвэл 1, 3-дигалоген деривативууд нь эхлэлийн материал болдог.
Парафины нийлэгжилтийн аргуудын дотроос бид дикарбоксилын хүчил ба давсны декарбоксилжилтийн процессыг онцлон тэмдэглэв. Таван ба зургаан гишүүнтэй циклоалкануудыг молекул хоорондын конденсацаар гаргаж авдаг.
Мөн тэдгээрийг үүсгэх тусгай аргуудын дотроос бид алкен ба карбены хоорондох урвал, циклокомпондуудын хүчилтөрөгч агуулсан деривативуудын бууралтыг тэмдэглэж байна.
Химийн шинж чанар
Циклоалканыг олж авах бүх боломжит аргууд ба тэдгээрийн харилцан үйлчлэлийг химийн бүтцийн онцлогоор тодорхойлдог. Циклоалкануудын үндсэн химийн шинж чанаруудын нэг нь цикл бүтэцтэй байдгийг харгалзан бид устөрөгч нэмэх (устөрөгчжүүлэх), түүнийг арилгах (усгүйжүүлэх) урвалуудыг ялгаж үздэг.
Харилцааны хувьдкатализаторыг ашигладаг бөгөөд үүнд цагаан алт, палладий үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ харилцан үйлчлэл нь өндөр температурт явагддаг бөгөөд түүний утга нь мөчлөгийн хэмжээнээс хамаарна. Цикл нүүрсустөрөгчийн молекул хэт ягаан туяанд өртөх үед хлоржуулах урвал (хлор нэмэх) явагдаж болно.
Органик нэгдлүүдийн бүх төлөөлөгчдийн нэгэн адил циклоалкан нь шаталтын урвалд орох чадвартай бөгөөд харилцан үйлчлэлийн дараа нүүрстөрөгчийн давхар исэл, усны уур үүсгэдэг. Энэ урвал нь хангалттай хэмжээний дулаан ялгардаг тул экзотермик процессыг хэлнэ.
Дүгнэлт
Парафин нь дигалогенжүүлсэн алканууд эсвэл бусад органик нэгдлүүдээс үүссэн битүү нүүрсустөрөгчийн нэгдлүүд юм. Тэдний бүтцийн онцлог нь циклоалкануудын үндсэн химийн шинж чанар, тэдгээрийн хэрэглээний талбарыг тодорхойлдог. Тэдгээрийг голчлон хүчилтөрөгч агуулсан органик бодисыг органик нийлэгжүүлэхэд ашигладаг.
