Циклоалканы: свойства, получение
Исследование физических и химических свойств циклических насыщенных углеводородов. Анализ основных видов изомерии, характерных для циклоалканов. Получение циклопарафинов и их практическое применение. Химическое поведение циклопентана и циклогексана.
| Рубрика | Химия |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 20.10.2014 |
| Размер файла | 30,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Реферат
Циклоалканы
Найденова Анастасия
ОСНОВНОЕ
Циклоалканы, также полиметиленовые углеводороды, нафтены, цикланы, или циклопарафины -- циклические насыщенные углеводороды, по химическим свойствам близки к предельным углеводородам. Входят в состав нефти. Открыты В. В. Марковниковым в 1883 году из Бакинской нефти.
В нефтехимической промышленности нафтены являются источником получения ароматических углеводородов путем каталитического риформинга.
Наибольшее практическое значение приобрёл циклогексан, применяемый для синтеза капролактама, адипиновой кислоты и других соединений, используемых в производствесинтетического волокна.
К циклоалканам относят предельные углеводороды с общей формулой СnH2n, n имеющие циклическое строение. Названия циклоалканов строятся из названий соответствующих алканов с добавлением приставки цикло- (циклопропан, 1,3-диметилциклогексан).
Для циклоалканов характерны следующие виды изомерии:
1. Изомерия углеродного скелета
2. Пространственная
3. Меж классовая изомерия с алкенами
Все атомы углерода в молекулах циклоалканов имеют spі-гибридизацию. Однако величины углов между гибридными орбиталями в циклобутане и особенно в циклопропане не 109°28', а меньше из-за геометрии, что создает в молекулах напряжение, поэтому малые циклы очень реакционноспособны.
Циклопропан применяют для наркоза, но его применение ограничено из-за взрывоопасности.
В отличии от остальных предельных углеводородов, в молекулах которых все углеродные атомы образуют открытые цепи, имеются углеводороды с замкнутыми цепями (циклами). Так, например, при действии на 1,5-дихлорпентан активным металлом цепь углеродных атомов замыкается и образуется циклический углеводород циклопентан:
Известны циклопарафины, молекулы которых состоят из трех, четырех и шести атомов углерода:
У циклопарафинов возможна изомерия. Например, молекулярной формуле C6H12соответствует насколько веществ-изомеров; изомерия этих соединений связана с наличием боковых углеводородных цепей.
Общая формула циклопарафинов CnH2n.
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
При обычных условиях первые два члена ряда (С3 -- С4) -- газы, (С5 -- С16) -- жидкости, начиная с С17 -- твёрдые вещества. Температуры кипения и плавления циклоалканов выше, чем у соответствующих алканов. Циклоалканы в воде практически не растворяются. При увеличении числа атомов углерода возрастает молярная масса, следовательно, увеличивается температура плавления. Температуры плавления и кипения некоторых циклоалканов.
Циклопропан и циклобутан при нормальных условиях -- газы, а циклопентан и циклогексан -- жидкости. Циклопарафины в воде практически не растворяются.
ПОЛУЧЕНИЕ ЦИКЛОАЛКАНОВ
Как уже было сказано, в лаборатории циклопарафины получают из дигалогенопроизводных предельных углеводородов, действуя на них активными металлами. Циклопарафины можно выделить из нефти.
1. Дегалогенирование дигалогенпроизводных:
Br-СН2-СН2-СН2-Br + Mg = циклопропан + MgBr2
2. Гидрирование бензола и его гомологов (образуются циклогексан или его производные):
С6Н6 +3Н2 = С6Н12
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
У циклопарафинов, как и у предельных углеводородов, все связи насыщены, однако, в отличие от последних, они способны к реакциям присоединения. Это объясняется тем, что связи между атомами углерода в цикле могут разорваться. В результате образуются свободные связи, способные присоединять атомы водорода и других элементов. Соединения с малыми циклами легче вступают в реакции присоединения, что их аналоги с большими циклами. Так, например, реакция гидрирования (присоединение водорода) происходит при различной температуре у разных циклопарафинов.
Для соединений с большими циклами характерны реакции замещения. В этом отношении они сходны с парафинами.
Циклопарафины подвергаются и реакциям дегидрирования (отщепления водорода).
По химическим свойствам малые и обычные циклы существенно различаются между собой. Циклопропан и Циклобутан склонны к реакциям присоединения, то есть сходны в этом отношении с алкенами. Циклопентан и Циклогексан по своему химическому поведению близки к алканам, так как вступают в реакции замещения.
1. Циклопропан и циклобутан способны присоединять бром:
С3H6 + Br2 > BrCH2--CH2--CH2Br
углеводород изомерия циклоалкан химический
2. Циклопропан, циклобутан и циклопентан могут присоединять водород, давая соответствующие нормальные алканы. Присоединение происходит при нагревании в присутствии никелевого катализатора:
С4H8 + H2 > CH3--CH2--CH2--CH3
ПРИМЕНЕНИЕ
Из циклопарафинов практическое значение имеют циклогексан, митилциклогексан и некоторые другие. В процессе ароматизации нефти эти соединения превращаются в ароматические углеводороды -- в бензол, толуол и другие вещества, которые широко используют для синтеза красителей, медикаментов и т.д. Циклопропан применяют для наркоза.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Понятие, основные физические и химические свойства циклоалканов как насыщенных моноциклических углеводородов, алициклических соединений. Исследование примеров данных соединений: бензола, циклогексана: их схемы и элементы, применение и побочные действия.
презентация [158,7 K], добавлен 05.02.2014Особенности строения предельных углеводородов. Номенклатура углеводородов ряда метана. Химические свойства предельных углеводородов, их применение. Структурные формулы циклопарафинов (циклоалканов), их изображение в виде правильных многоугольников.
контрольная работа [151,2 K], добавлен 24.09.2010Акриламид: физические и химические свойства, растворимость. Получение и определение, токсичность акриламида. Особенности применения акриламида и производных. Применение и получение полимеров акриламида. Характеристика химических свойств полиакриламида.
курсовая работа [258,0 K], добавлен 19.06.2010Исследование химических соединений золота в природе. Изучение его физических и химических свойств. Использование золота в промышленности, стоматологии и фармакологии. Анализ цианидного способа извлечения золота из руд. Очищение и осаждение из раствора.
презентация [5,7 M], добавлен 10.03.2015Исследование состава и структуры алкенов как ациклических непредельных углеродов, содержащих одну двойную связь С=С. Процесс получения алкенов и свойства цис-транс-изомерии в ряду алкенов. Анализ физических и химических свойств алкенов и их применение.
реферат [41,1 K], добавлен 11.01.2011Циклоалканы как ненасыщенные углеводороды, в молекулах которых имеется замкнутое кольцо из углеродных атомов, анализ их основных физических и химических свойств, общая формула и реакционная способность. Цис-транс-изомерия в циклических соединениях.
реферат [159,5 K], добавлен 24.11.2010Канифоль: химический состав и свойства различных ее видов. Получение и исследование физико-химических свойств синтезированных образцов солей. Оптимизация процесса получения амидо-аммониевой соли малеопимаровой кислоты на основе малеинизированной канифоли.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 19.11.2010История открытия циклоалканов, их номенклатура, строение, изомерия, свойства, значение в жизни человека, а также общая характеристика методики их получения. Особенности межклассовой изомерии алкенов. Принципы дегалогенирования дигалогенопроизводных.
реферат [589,7 K], добавлен 30.11.2010Исследование физических и химических свойств кальция. Электролитическое и термическое получение кальция и его сплавов. Алюминотермический способ восстановления кальция. Влияние температуры на изменение равновесной упругости паров кальция в системах.
курсовая работа [863,5 K], добавлен 23.10.2013Физические и химические свойства 2-метилбутадиен-1,3. Анализ видов опасного воздействия, токсичности, класса опасности. Применение в промышленности. Методы получения, химизм и технология процессов. Получение изопрена на основе изобутилена и формальдегида.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 09.03.2015Получение, применение и свойства полиакрилонитрила. Расчет Ван-дер-ваальсовых объемов полимера, показатель преломления. Плотность энергии когезии и параметр растворимости Гильдебранда. Расчет физико-химических свойств замещенного полиакрилонитрила.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 12.01.2013Структура и свойства оксида графита. Получение графена из графита, расширенного графита, интеркалированных соединений графита, разворачиванием нанотрубок. Получение графена восстановлением оксида графита. Применение метода Хаммерса и метода Броди.
курсовая работа [922,0 K], добавлен 28.05.2015Общая характеристика ртути, свойства соединений, ее получение и применение. Отравление ртутью и ее соединениями. Тиоцианат (роданид) ртути: история получения, характерные реакции и воздействие на живые организмы. Практическое получение тиоцианата ртути.
курсовая работа [78,6 K], добавлен 28.05.2009Способы выделения, очистки и анализа органических веществ. Получение предельных, непредельных и ароматических углеводородов, спиртов, карбоновых кислот. Получение и разложение фенолята натрия. Методы выделения белков. Химические свойства жиров, ферментов.
лабораторная работа [201,8 K], добавлен 24.06.2015Сущность суспензий, их классификация, методы получения, устойчивость и сенсибилизация. Общая характеристика аэрозолей, их виды, получение и разрушение. Их практическое применение. Особенности порошков: получение, свойства, устойчивость и использование.
курсовая работа [65,7 K], добавлен 04.12.2010Общее понятие и изучение номенклатуры циклических эфиров как химических соединений содержащих один атом кислорода. Описание строения и физических свойств этилоксирана, его реакционная способность. Присоединение спиртов и химические свойства эфиров.
реферат [588,4 K], добавлен 27.04.2015Общая характеристика плутония, анализ физических и химических свойств данного элемента. Ядерные свойства и получение, особенности функционирования в растворах. Аналитическая химия: методы очистки, выделения и идентификации исследуемого элемента.
презентация [1,9 M], добавлен 17.09.2015Ознакомление с историческими фактами открытия и получения фосфорной кислоты. Рассмотрение основных физических и химических свойств фосфорной кислоты. Получение экстракционной фосфорной кислоты в лабораторных условиях, ее значение и примеры применения.
реферат [638,7 K], добавлен 27.08.2014Изучение физических и химических свойств метана, этана и циклопропана. Использование в быту и промышленности хранилища газообразных и жидких углеводородов. Определение массы бесцветного газа, находящегося в подземном резервуаре геометрической формы.
контрольная работа [100,4 K], добавлен 29.06.2014Классификация углеводородов, их функциональные производные. Реакции полимеризации, особые механические и химические свойства полимеров. Общие принципы производства искусственных волокон. Ацетатное волокно, химическое строение, получение, свойства.
контрольная работа [184,0 K], добавлен 29.03.2013
