5.2. Циклоалканы: Способы получения

Строение, получение и свойства циклоалканов

Циклоалканы (циклопарафины) – органические насыщенные соединения, атомы углерода в молекулах которых, соединяясь образуют циклы. Общая формула – CnH2n . Строение, получение и свойства циклоалканов отличаются от свойств нормальных алканов с тем же числом углеродных атомов.

Строение циклоалканов

В молекулах циклоалканов углеродные атомы связаны между собой σ – связями. Устойчивость циклопарафинов, т.е. прочность С-С связей возрастает с увеличением количества атомов углерода, образующих цикл. Циклы делят на малые (С3, С4) и обычные (C5 – С7).

В качестве представителя малого цикла рассмотрим циклопропан:

  • Молекула циклопропана представляет собой плоский цикл, образованный тремя атомами углерода; атомы водорода при этом расположены вне его плоскости и занимают энергетически невыгодное («заслоненное») положение, что способствует увеличению «напряженности» цикла и его неустойчивости.
  • Валентные углы в плоском равностороннем треугольнике принимают значение равное 60°. А для sp 3 -гибридизованного атома углерода это значение соответствует 109,5°. В случае молекулы циклопропана, sp 3 -гибридизованные орбитали атомов угле­рода перекрываются между собой вне прямой, соединяющей ядра атомов. Образующиеся σ-связи с подобным способом перекрывания называют «банановыми». Их свойства обладают сходными чертами с π-связями, например, вступают в реакции при­соединения.

В отличие от трехчленных циклов, устойчивость пяти- и шестичленных циклических алканов на столько высока, что они не способны к разрыву.

В качестве представителя обычного цикла рассмотрим циклогексан.

Для молекулы циклогексана не характерно плоское строение, напротив — ей присуще несколько форм — конформаций. Наиболее выгодной с энергетической точки зрения являются конформации кресла (более устойчива) и ванны. Валентные углы образованные гибридными орбиталями атомов углерода в цикле равны 109,5°, ато­мы водорода у соседних атомов углерода расположены относительно друг друга в положении энергетически выгодном.

Тетраэдрическое расположение связей вокруг каж­дого атома углерода способствует большей устойчивости обычных циклов по сравнению с малыми. Для них возможны реакции замещения и невозможны реакции присоединения.

Физические свойства циклоалканов

При обычных условиях цик­лоалканы закипают и плавятся при более высоких температурах, по сравнению с соответствующими алканами. С увеличением размера цикла, температуры кипения и плавления растут. Циклоалканы С3 — С4 представляют собой газы, С5 — С16 — жидкости, C17 и более — твердые вещества. Растворимость циклических алканов в воде очень низка.

Получение циклоалканов

  • Переработка нефти (получают циклогексан и его производные)
  • Реакция отщепления.

При отщеплении от дигалогенпроизводных алканов двух атомов галогена получают трех- и четырехчленные циклоалканы:

  • Реакция пиролиза солей дикарбоновых кислот.

Методом Ружичка получают циклогексан и циклопентан. Метод основан на воздействии высоких температур без доступа воздуха на соли дикарбоновых кислот.

  • Реакция гидрирования ароматических углеводородов в присутствии катализатора каталитического.

При нагревании бензола или его гомологов и водорода в присутствии никелиевого катализатора получают циклогексан или его производные:

Химические свойства циклоалканов

Устойчивость, а, следовательно, и реакционная активность малых и обычных циклов сильно различаются.

Малые циклы, такие как циклопропан и циклобутан проявляют склонность к реакциям присоединения, тогда как для обычных циклов (циклопентан и циклогексан) более характерны реакции замещения.

1. Реакции присоединения

  • Галогенирование:

  • Гидрогалогенирование:

  • Расщепление серной кислотой:

  • Взаимодействие с сильными карбоновыми кислотами:

2. Реакции замещения (радикальный механизм)

  • Галогенирование при действии ультрафиолета:

3. Реакция дегидрирования

В присутствии катализатора ведет к образованию бензола:

4. Реакция окисления

Как малые, так и обычные циклы при окислении сильными окислителями (например, 50%-ной азотной кислоты, перманганат натрия, бихромат калия) раскрываются с образованием двухосновных карбоновых кислот:

5.2. Циклоалканы: Способы получения

Циклоалканами называют алициклические углеводороды, в которых углеродные атомы, образующие цикл, находятся в sp3-гибридизации.

Циклоалканы классифицируют по величине цикла, числу циклов и способу соединения циклов в молекуле. По величине цикла различают:

  • циклоалканы с малыми циклами (трех- и четырехчленные);
  • циклоалканы с обычными циклами (пяти-, шести- и семичлен-ные);
  • циклоалканы со средними циклами (от восьми- до одиннадца-тичленных);
  • макроциклы (двенадцатичленные и более).
Читайте также:
7.4. Спирты: Химические свойства

В зависимости от числа циклов в молекуле выделяют:

  • моноциклические;
  • бициклические;
  • полициклические.

Бициклические циклоалканы по способу соединения циклов подразделяют на 3 группы:

спираны (два кольца имеют один общий атом углерода);

конденсированные (два кольца имеют два общих соседних атома углерода);

мостиковые (два кольца имеют три и более общих атомов углерода).

Названия моноциклических циклоалканов образуют в соответствии с правилами ИЮПАК путем добавления к названию алкана с соответствующим количеством атомов углерода префикса цикло-.

Названия одновалентных радикалов образуют путем замены в названии соответствующего циклоалкана суффикса -ан на -ил.

Бициклические циклоалканы называют в зависимости от числа углеродных атомов циклической системы и способа соединения циклов.

Спираны называют путем прибавления префикса спиро- к названию алкана с соответствующим числом атомов углерода. Между префиксом и корнем (названием алкана) в квадратных скобках указывают в порядке возрастания число атомов углерода в каждом из циклов, исключая общий. Нумерацию атомов углерода спирановой системы начинают с меньшего цикла, с углеродного атома, расположенного рядом с общим.

Конденсированные и мостиковые бициклические циклоалканы называют путем прибавления префикса бицикло- к названию алкана с соответствующим числом углеродных атомов. В квадратных скобках между префиксом и названием алкана в порядке убывания указывают число углеродных атомов в каждой из трех цепей, соединенных общими узловыми (третичными) атомами углерода. Нумерацию атомов углерода следует начинать с одного из узловых атомов. В первую очередь нумеруют самую длинную углеродную цепь, затем – более короткую. В мостиковых системах в заключение нумеруют самую короткую углеродную цепь – мостик:

Наряду с систематическими названиями многие бициклические системы имеют тривиальные названия.

Поли циклические соединения содержат более двух циклов, соединенных мостиками. Названия каркасных полициклических углеводородов происходят от эмпирических названий соответствующих геометрических фигур, напоминающих их строение.

Для циклоалканов характерны все виды изомерии. Структурная изомерия циклоалканов обусловлена величиной цикла, природой и взаимным расположением заместителей:

а) изомерия размера цикла;

б) изомерия положения заместителей;

в) изомерия боковых цепей.

Геометрическая изомерия циклоалканов обусловлена различным расположением заместителей относительно плоскости цикла.

Следует учитывать, что циклоалканы, как правило, имеют не плоское (кроме циклопропана), а пространственное строение в виде определенных конформаций.

При рассмотрении геометрических изомеров условно считают строение циклоалканов плоским.

Оптическая изомерия характерна для циклоалканов, молекулы которых не имеют плоскости симметрии.

Циклопропан, циклогексан и их гомологи могут быть выделены в чистом виде из некоторых видов нефти.

Синтетические способы получения циклоалканов

1. Взаимодействие α , ω -дигалогеналканов с металлическим натрием и цинком. Данный метод – внутримолекулярный вариант реакции Вюрца, позволяющий получить трех-, четырех- и пятичленные цик-лоалканы.

2. Пиролиз кальциевых, бариевых или ториевых солей дикарбоновых кислот. При пиролизе (сухой перегонке) солей дикарбоновых кислот образуются циклические кетоны, которые затем восстанавливают до соответствующих циклоалканов.

Позволяет получить пяти- и шестичленные циклоалканы.

3. Циклоприсоединение. Это процесс соединения двух или более ненасыщенных молекул с образованием продукта циклического строения. В зависимости от числа атомов, принимающих участие в образовании цикла, различают [2+1], [2+2] и [4+2] циклоприсоединение. Например, димеризация алкенов ([2+2] циклоприсоединение) позволяет получить циклобутан и его гомологи.

Реакцию Дильса – Альдера (диеновый синтез) относят к реакциям [4+2] циклоприсоединения.

Реакция широко используется для получения циклогексана и его производных.

4. Электроциклические реакции . Электроциклической реакцией замыкания цикла называют реакцию, в которой происходит образование σ -связи между концами сопряженной системы молекулы.

Данный способ позволяет получить ненасыщенные алициклические соединения, которые могут быть восстановлены до циклоалканов.

В обычных условиях циклопропан и циклобутан – газы; циклоалканы, содержащие от 5 до 11 атомов углерода в цикле, – жидкости; последующие представители – твердые вещества.

Температуры кипения и плавления циклоалканов выше по сравнению с константами соответствующих алканов. Практически не растворимы в воде.

Читайте также:
12.4. Анилин: Строение, химические свойства, способы получения

Циклоалканы представляют собой в определенной степени жесткие структуры.

Для циклоалканов характерны следующие виды напряжений:

1) торсионное (Питцеровское) напряжение – связано со взаимодействием химических связей в заслоненной или частично заслоненной конформациях;

2) напряжение Ван-дер-Ваальса – обусловлено взаимным отталкиванием заместителей при сближении на расстояние, близкое сумме их ван-дер-ваальсовых радиусов;

3) угловое (Байеровское) напряжение – присуще отдельным циклоалканам и связано с отклонением валентных углов между углерод-углеродными связями в цикле от нормального (тетраэдрического) значения.

Теория напряжения циклов была предложена немецким химиком-органиком А. Байером в 1885 г. Согласно этой теории циклоалканы представляют собой плоские многоугольники. Единственным фактором, определяющим прочность цикла, считалось напряжение, вызванное отклонением внутренних валентных углов цикла по сравнению с тетраэдрически м углом.

Если рассматривать форму циклоалканов в виде простых геометрических фигур, имеющих плоское строение, то можно отметить, что при переходе от одного цикла к другому происходит изменение валентного угла.

Чем значительнее отклонение, тем выше угловое напряжение и менее устойчив цикл.

В соответствии с вышеприведенным, трехчленный цикл менее устойчив, чем четырехчленный, а последний – менее устойчив, чем пятичленный. Эти представления подтверждались накопленным к тому времени экспериментальным материалом. Однако для шестичленного цикла экспериментальные данные вступали в противоречия с теорией. Шестичленные циклы (внутренний угол 120°), имеющие значительное отклонение валентных углов от тетраэдрического, оказались устойчивее пятичленных, в которых внутренние углы наиболее близки к тетраэдрическим.

Причиной несоответствия теории Байера с экспериментальным материалом явилось ошибочное представление о плоском строении циклов. В действительности же циклоалканы (исключая циклопропан) не имеют плоского строения.

Пространственное строение циклоалканов определяется разной конформационной подвижностью углеродных атомов, зависящей от числа звеньев в цикле. Молекула любого циклоалкана стремится принять в пространстве такую форму (конформацию), в которой сумма углового, торсионного и ван-дер-ваальсового напряжений была бы минимальной.

Наиболее жесткую структуру имеет циклопропан. В соответствии с правилами геометрии три точки всегда лежат в одной плоскости. Именно поэтому молекула циклопропана имеет плоское строение. Атомы водорода в данной молекуле находятся в заслоненной конформации, что и обуславливает сильное торсионное напряжение. Свободное вращение относительно углерод-углеродных связей невозможно. Внутренние валентные углы в молекуле циклопропана сильно отклонены от тетраэдрического значения, в результате чего и возникает большое угловое напряжение. Искажение валентных углов при sp3-гибридизации орбиталей углеродных атомов должно составлять α =(109°28`-60°):2 = 24 º 44′.

В действительности в молекуле циклопропана валентный угол равен 106 º . Согласно квантовохимическим представлениям изменение угла является результатом изменения гибридизации атомов углерода. Гибридизация орбиталей в молекуле циклопропана ближе sp2-гибридизации алкенов, чем к sр3-гибридизации алканов (промежуточное положение).

Вследствие взаимного отталкивания электронных облаков углерод-углеродных связей максимальная электронная плотность перекрывающихся орбиталей атомов углерода в молекуле циклопропана расположена не по прямой, соединяющей центры связываемых атомов, а за пределами треугольника молекулы.

Образующиеся связи называют «банановыми» или τ -(греч. «may») связями. Они занимают промежуточное положение между σ и π- связями. Образование τ -связей выгодно, так как валентные углы увеличиваются до 106° (вместо теоретически рассчитанных 60°) и снижается угловое напряжение молекулы.

Четырехчленный цикл, в отличие от трехчленного, все же обладает незначительной гибкостью. Валентные углы искажены меньше, чем в трехчленном цикле, несколько ниже и угловое напряжение. Один из углеродных атомов циклобутана выходит из плоскости трех атомов на угол 25–30°, что приводит к уменьшению торсионного напряжения цикла.

В пятичленном цикле практически отсутствует угловое напряжение (отклонение внутренних валентных углов от тетраэдрического составляет менее 1º ). Однако в плоском пятичленном цикле связи С–Н находятся в заслонен ной конформации, что обуславливает значительное торсионное напряжение. Каждый из пяти углеродных атомов циклопентана, стремясь уменьшить торсионное напряжение в цикле, поочередно выходит из плоскости, в которой расположены четыре оставшихся атома углерода. Кольцо находится в непрерывном волнообразном движении – псевдовращении. Эта неплоская осциллирующая структура называется конформацией «конверта». В конформации «конверта» угловое напряжение увеличивается, однако это в полной мере компенсируется снижением торсионного напряжения молекулы.

Читайте также:
7.1. Спирты: Номенклатура, классификация, изомерия

Если представить шестичленный цикл плоским, то его внутренние валентные углы должны быть равными 120°. Это обусловило бы значительное угловое напряжение. Следует отметить, что в плоской

структуре появляются взаимодействия, связанные с заслонением С–Н-связей, то есть торсионное напряжение.

Однако же циклогексан не является плоской структурой и существует без углового напряжения, так как все валентные углы в нем тетраэдрические (109°28′).

До недавнего времени считали, что наиболее устойчивыми структурами циклогексана являются две изомерные конформации, взаимопревращающиеся друг в друга за счет поворота вокруг σ -связей без их разрыва: «кресла» С (от англ. chair– кресло) и «ванны» В (от англ. boat– лодка).

Более устойчивой является конформация «кресла», так как лишена торсионного напряжения (все атомы углерода и водорода находятся в заторможенной конформации). В конформации «ванны» происходит заслонение связей, расположенных вдоль двух параллельных боковых сторон молекулы, что обуславливает торсионное напряжение.

В настоящее время с помощью физико-химических методов исследования установлено, что циклогексан может существовать в различных конформациях: «кресло», твист-форма (искаженная ванна), «полукресло», «ванна». Второй по устойчивости является твист-форма.

Она образуется в результате «скручивания» конформации «ванны» в продольном направлении, что уменьшает напряжение в цикле.

В обычных условиях преобладающая часть молекул циклогексана (99,9 %) существует в конформации «кресла». В результате вращения вокруг углерод-углеродных связей одна конформация «кресла» переходит в другую, энергетически равноценную, форму кресла. Такой процесс называют инверсией цикла.

Две конформации «кресла» могут взаимно превращаться как с промежуточным образованием конформации «ванны», твист-конформации, так и без прохождения через конформацию «ванны».

Изучая пространственное строение циклогексана, было установлено, что шесть С–Н связей расположены вдоль оси симметрии молекулы, а другие шесть – под углом 109°28′. Связи, параллельные оси симметрии, называют аксиальными (обозначают символом «а»), а расположенные радиально – называют экваториальными (обозначают символом «е»). Каждый атом углерода имеет одну аксиальную, а другую экваториальную связь С–Н. При инверсии цикла (

100000 раз в секунду при 25 °С) все экваториально связанные атомы водорода становятся аксиальными, а все аксиально связанные – экваториальными. Взаимопревращения в циклогексане протекают настолько быстро, что все атомы водорода циклогексана становятся эквивалентными.

Две конформации «кресла» монозамещенного циклогексана энергетически не равноценны. Более стабильной является конформация с экваториальным положением заместителя. Аксиальное положение заместителя для циклогексана менее выгодно, так как возникает стерическое отталкивание, обусловленное взаимодействием заместителя с аксиально расположенными атомами водорода в положении 3 и 5.

Химические свойства циклоалканов

Для циклоалканов характерны реакции свободнорадикального замещения (SR).

Циклоалканы с малыми циклами проявляют своеобразные химические свойства, связанные с особенностями их строения. Из-за значительного углового и торсионного напряжения трехчленный и, в меньшей степени, четырехчленный циклы являются неустойчивыми. Именно поэтому для циклопропана и циклобутана наряду с реакциями замещения характерны реакции присоединения, сопровождающиеся раскрытием цикла.

Следует отметить, что с бромом циклобутан вступает в реакцию замещения SR.

Представляет интерес реакция присоединения галогеноводородов к алкилзамещенным циклопропана, протекающая в соответствии с правилом Марковникова:

Однако циклобутан не реагирует с галогеноводородами.

Для циклоалканов и их производных характерны реакции сужения и расширения циклов. Данные реакции являются каталитическими и протекают в присутствии кислот Льюиса:

В связи с низкой реакционной способностью и отсутствием функциональных групп идентификация алканов с помощью каких-либо аналитических реакций невозможна. Прежде всего используют физико-химические константы (температуры кипения, плавления; коэффициент преломления, удельное вращение – для оптически активных жидких циклоалканов и др.); определяют процентное содержание углерода и водорода путем сжигания, молекулярную массу и др.; данные физических (инструментальных) методов исследования (ИК-, ПМР-спектроскопии и масс-спектрометрии).

Читайте также:
9.2. Фенол: Способы получения

Видеоурок по химии «Циклоалканы»

Урок позволяет сформировать у учащихся представления о циклоалканах как о карбоциклических соединениях. Он познакомит их с общей формулой класса, номенклатурой и изомерией циклоалканов, их физическими и химическими свойствами, а также способами получения циклоалканов. Как известно, атомы углерода могут соединяться друг с другом с образованием цепей и циклов.

Первым, кто выдвинул идею о том, что атомы углерода образуют циклы, был А. Кекуле (1829−1896). Считают, что такая идея возникла у него после того, как он увидел в зоопарке обезьян, которые схватили друг друга за лапы и хвосты. Некоторые считают, что во сне ему приснилась извивающаяся змея, которая ухватила себя за хвост и замерла.

В молекуле циклоалканов атомы углерода связаны между собой одинарными ковалентными связями. Для циклоалканов характерна sp 3 -гибридизация атомных орбиталей. На свойства циклоалканов оказывает влияние устойчивость цикла, которая зависит от его размера. Например, углеродная цепь более устойчива, если валентный угол близок к тетраэдрическому. Поэтому трёх-и четырёхчленные циклы менее устойчивы, чем пяти-и шестичленные.

Общая формула циклоалканов отличается от общей формулы алканов, так как для того, чтобы образовался цикл, нужно отщепить у алкана 2 атома водорода. И общая формула циклоалканов будет CnH2n. Например, у гексана формула С6Н14, а у циклогексана С6Н12.

Циклоалканы относятся к карбоциклическим соединениям, то есть соединениям, молекулы которых содержат цикл из атомов углерода.

Таким образом, циклоалканы — органические соединения, молекулы которых содержат цикл из атомов углерода.

Молекулы циклоалканов могут содержать заместители, связанные с циклом: метилциклопропан, 1,3-диметилциклопентан, метилциклогексан.

Рассмотрим изомерию циклоалканов: например, циклоалканы могут различаться числом атомов углерода в цикле.

Как, например, метилциклопетан и циклогексан. Изомерные циклоалканы различаются и строением заместителей. Например, этилциклобутан и 1,2-диметилциклобутан. Циклоалканы различаются также положением заместителей в цикле. Например, 1,1-диметилциклобутан и 1,3-диметилциклобутан.

Составим всевозможные изомеры к циклоалкану состава С5Н10. Это цикл, который состоит из пяти томов углерода, — циклопентан, затем четыре атома углерода могут образовывать цикл, а один атом углерода входить в состав заместителя. Это метилциклобутан. Существуют также изомерные циклоалканы состава С5Н10, молекулы которых включают цикл из трех атомов углерода. В этом случае с циклом связаны либо две метильные группы, причем метильные группы могут находиться как у одного атома углерода, так и у соседних, либо одна этильная группа: 1,1-диметилциклопропан, 1,2-диметилциклопропан, этилциклопропан.

Кроме того, для циклоалканов характерна межклассовая изомерия с алкенами. Так, между собой будут изомерны циклобутан и бутен-1.

Для циклоалканов, содержащих два и более заместителя, возможна пространственная изомерия — конформационная изомерия. При этом происходит превращение одной формы в другую без разрыва связей, а происходит лишь разворот атомов относительно друг друга. То есть молекула как бы выворачивается. Эти структуры между собой являются конформерами. Конформерами циклогексана будут «кресло», «ванна» или «лодка», также «твист».

Рассмотрим номенклатуру циклоалканов. Основные принципы построения названий такие же, как и в случае алканов, только вместо наиболее длинной углеродной цепи (главной цепи) в качестве основы выбирают цикл. Атомы углерода в цикле нумеруют таким образом, чтобы заместители получили наименьшие номера. Принадлежность соединения к классу циклоалканов указывает приставка цикло- и суффикс — ан-.

По своим физическим свойствам циклоалканы похожи на алканы. При комнатной температуре циклопропан и циклобутан — газы, С5 — С10 — бесцветные жидкости со специфическим запахом, высшие циклоалканы являются твердыми веществами.

Циклоалканы практически нерастворимы в воде.

Химические свойства циклоалканов с различным числом атомов углерода в цикле существенно различаются. Например, для циклопропана и циклобутана характерны реакции присоединения. Циклопентан и циклогексан, наоборот, по химическим свойствам близки к алканам: так же, как и алканы, они не реагируют с кислотами и щелочами, но для них характерны реакции замещения с галогенами.

Читайте также:
2.5. Алкены: Решение цепочек. Часть 2

Циклоалканы горят с образованием углекислого газа и воды. Так, при горении циклогексана образуется углекислый газ и вода.

Трёх и четырёхчленные циклы менее устойчивы, поэтому для них характерны реакции присоединения.

Реакции галогенирования. В реакции циклобутана с хлором идёт реакция присоединения, в результате образуется 1,4-дихлобутан, а в реакции циклогексана с хлором идёт реакция замещения, в результате реакции образуется хлорциклогексан.

Пяти- и шестичленные циклы вступают и в реакцию нитрирования. Так, в реакции циклогексана с азотной кислотой образуется нитроциклогексан.

При повышенной температуре циклоалканы вступают в реакции присоединения. Так, при гидрировании циклопропана образуется пропан.

Циклоалканы вступают в реакции дегидрирования. При пропускании паров циклогексана над нагретым никелевым, платиновым или палладиевым катализатором образуется бензол.

В конце 19 века химики установили, что в состав нефти входят циклоалканы. Изучением их строения и свойств занимался русский химик

В. В. Марковников. Именно он назвал эти соединения нафтенами (от греч. naphtha — нефть). Особенно велико содержание нафтенов в бакинской нефти, откуда их можно выделить фракционной перегонкой.

Циклоалканы можно получить при гидрировании бензола и его гомологов. Так, при гидрировании метилбензола образуется метилциклогексан.

Циклоалканы можно получить и при дегалогенировании дигалогенпроизводных. Так, при действии цинка или магния на 1,3-дибромпропан образуется циклопропан.

Циклоалканы встречаются в природе. Они входят в состав нефти. Циклоалканы являются компонентами бензина. Из циклогексана получают капролактам — исходное вещество для синтеза капрона. Циклопропан применяется в медицине как обезболивающее средство.

Способы получения циклоалканов

3. Декарбоксилирование (нагревание) солей двухосновных кислот:

4. Гидрирование ароматических соединений:

Применение циклоалканов

Наибольшее практическое значение имеет циклогексан. Циклогексан используется для получения циклогексанола, циклогексанона, адипиновой кислоты, капролактама, а также в качестве растворителя. Циклопропан используется в медицинской практике в качестве ингаляционного анестезирующего средства.

Примеры решения задач по теме «Циклоалканы»

Номенклатура и изомерия

Задача 1. Напишите структурные формулы следующих циклоалканов: а) 1-метил-2-этилциклобутан; б) 1,2,3-триметил- циклопентан; в) 1,4-диметил-2-этилциклогексан; г) 1,2,3-

триметилциклопропан; д) 1,1-диметилциклопропан.

Задача 2. Объясните возможность появления пространственнных изомеров у некоторых изомеров циклопентана.

Ответ. Три атома углерода циклопропана лежат в одной плоскости. Поэтому два метальных радикала в молекуле диметилциклопропана (изомера циклопентана), находящиеся у различных атомов углерода, могут быть расположены по отношению к этой плоскости двумя способами:

  • а) по одну сторону от цикла, такие дизамещенные циклоалканы называется цис-изомерами;
  • б) по разные стороны от цикла, такие дизамещенные циклоалканы называется транс-изомерами:

Изомерию такого типа называют геометрической изомерией.

Задача 3. Назовите следующие соединения:

Ответ, а) 1,2-диметилциклопропан; б) 1,1-диметил циклопропан; в) 1-этил-2-изопропил циклопропан; г) 1-метил-2-этил- циклобутан; д) 1-метил-З-пропилциклобутан; е) 1,2-диметил-З- этилциклопентан; ж) 1,2,3,4-тетраметилциклогексан; з) 1-метил-2- изобутилциклопентан; и) 1-метил-4-изопропилциклогексан; к) 1,2-

Задача 4. Напишите структурные формулы возможных изомеров моноциклоалканов состава С5Ню, назовите их. Какие виды изомерии характерны для циклоалканов?

Ответ. Пять атомов углерода в молекуле циклопентана образуют циклический углеродный скелет следующими способами:

  • 1 – циклопентан,
  • 2 – метил циклобутан,
  • 3 – 1,3-диметилциклопропан,
  • 4- 1,1-диметилциклопропан, 5 – этилциклопропан.

Углеводороды первый, второй, третий, четвертый, пятый, отличаются числом атомов углерода в цикле, при этом общий состав у них одинаковый С5Н10. Такой вид структурной изомерии углеродного скелета называется изомерией цикла.

Соединения 3 и 4 отличаются положением заместителя в цикле, такой вид изомерии называется изомерией положения:

Соединения 3, 4 и 5 отличаются числом углеродных атомов в заместителях <изомерия боковых заместителей):

Циклоалканы изомерны алкенам. Циклопентан и пентены имеют одинаковый общий состав С5Н10, но отличаются строением углеродного скелета, например:

Такой вид изомерии называется межклассовой изомерией. Соединение 3 может существовать в виде двух геометрических изомеров – цис- и трансизомеров. Два метальных радикала в молекуле диметилциклопропана (изомера циклопентана), находящиеся у различных атомов углерода, могут быть расположены по отношению к плоскости цикла двумя способами:

Читайте также:
Разбор демо-варианта ЕГЭ-2018 по химии, вопросы 7-10

  • а) по одну сторону от цикла, такие дизамещенные циклоалканы называется цис-изомерам и;
  • б) по разные стороны от цикла, такие дизамещенные циклоалканы называются транс-изомерами.

Такой вид изомерии называется геометрической.

Задача 5. Привести формулы геометрических изомеров для 2-бутена и 1,2-диметилциклопропана.

Ответ. Оба этих соединения существуют в виде двух геометрических изомеров – цис- и транс-:

Задача 6. Нарисуйте схемы образования о-, ж- и изогнутой, или банановой, углерод-углеродной связи. Что можно сказать об их относительной устойчивости?

Ответ. о-Связь образуется за счет осевого перекрывания орбиталей. Применительно к циклам, свободным от угловых напряжений, это означает, что с-связи С-С образуются при осевом перекрывании двух 8р 3 -орбиталей соседних атомов углерода:

В циклах с большим угловым напряжением, таких как, например, циклопропан, перекрывание 8р 3 -орбиталей соседних атомов не осевое, а под углом к оси, соединяющей атомы углерода. При таком способе перекрывания углы между осями перекрывающихся орбиталей близки к 109.5°, но это достигается за счет уменьшения перекрывания орбиталей:

Перекрывание орбиталей над осью, соединяющей атомы, роднит эти связи, называемые «банановыми», с л-связями, в которых перекрывание образующихся их р-орбиталей осуществляется по обеим сторонам от оси, соединяющей атомы:

Сходство строения банановых и л-связей обусловливает и сходство химических свойств соединений, содержащих эти связи. Так циклопропан весьма склонен к реакциям электрофильного или радикального присоединения, подобно алкенам, содержащим л-связи.

Известно, что степень перекрывания орбиталей при образовании о-связи максимально, она существенно уменьшается при боковом, как в л-связях, или угловом, как в банановых связях. Степень перекрывания орбиталей является мерой ее прочности, следовательно, по своей стабильности упомянутые связи располагаются в следующий ряд: о-связи > банановые связи > л-связи.

Решите самостоятельно

Задача 1. Напишите структурные формулы следующих соединений: а) изопропилциклогексан; б) 1,3-диметилциклопентан; в) 1-метил-2-этилциклопропан; г) 1,3,5-триметилциклогексан; д) дициклобутил.

Задача 2. Напишите 3 изомерных циклических углеводорода, отличающихся размером цикла.

Задача 3. Напишите структурные формулы всех изомерных (циклических и с открытой цепью) углеводородов состава С6Н12. (Указать лишь структурные изомеры).

Задача 4. Изобразите формулы геометрических изомеров для: а) 1-метил-2-этилциклопропана, б) 1-метил-З-этилциклобутана.

Задача 5. Изобразите структурную формулу четырехчленного циклического углеводорода состава C7Hi4, которому соответствует два пространственных изомера.

Задача 6. В чем сущность теории напряжений Байера? Каковы современные представления о причинах, обусловливающих устойчивость циклов?

Химические свойства

Задача 1. Напишите уравнения реакций метил циклопропана со следующими веществами: а) водородом в присутствии катализатора; б) бромом; в) бромистым водородом.

Ответ, а) метилциклопропан гидрируется с разрывом кольца, причем кольцо может рваться по двум различным направлениям, приводя к образованию изомерных бутанов:

б) реакция с бромом идет также с разрывом кольца, и также возможно образование двух изомерных дибромбутанов:

в) присоединение бромистого водорода идет в соответствии с правилом Марковникова:

Задача 2. Напишите уравнения реакций брома со следующими циклоалканами: а) циклопропаном; б) циклопентаном; в)

циклогексаном. В чем причина различного протекания этих реакций?

Ответ, а) бром достаточно энергично реагирует с циклопропаном с разрывом цикла:

Циклопентан и циклогексан реагируют с бромом только при освещении, т.е., как алканы, при этом идут реакции замещения атома водорода:

Задача 3. Предложите химические реакции, с помощью которых можно различить следующие пары соединений: а) циклопропан и пропан; б) циклопропан и пропилен; в) 1,2-диметилциклопропан и циклопентан; г) циклобутан и 1-бутен.

Ответ, а) циклопропан обесцвечивает раствор брома в четыреххлористом углероде в темноте и на холоду, пропан с раствором брома реагирует только при освещении ультрафиолетом:

б) циклопропан не обесцвечивает раствора перманганата калия, а пропилен энергично реагирует с ним:

в) 1,2-диметилциклопропан обесцвечивает раствор брома в четыреххлористом углероде в темноте и на холоду, (присоединение), а циклопентан с раствором брома реагирует только при освещении ультрафиолетом (замещение):

Читайте также:
2.2. Алкены: Способы получения

г) циклобутан не обесцвечивает раствора перманганата калия, а 1-бутен энергично реагирует с ним:

Задача 4. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно установить, является ли углеводород С4Н8 метил циклопропаном, циклобутаном или 1-бутеном.

Ответ. Углеводород, обесцвечивающий водный раствор перманганата калия, является 1-бутеном:

Из оставшихся метилциклопропана и циклобутана только метилциклопропан обесцвечивает раствор брома:

Углеводород, не вступающий ни в одну из этих реакций, является циклобутаном.

в) присоединение бромистого водорода идет в соответствии с правилом Марковникова:

Задача 5. Какое соединение получится в результате следующих превращений:

Ответ.

Задача 6. На основе знания химии циклоалканов укажите возможный путь превращения 1,3-дибромпропана в 1-иодпро-пан.

Ответ. Йодистый пропил может быть получен при взаимодействии циклопропана с йодистоводородной кислотой, следовательно, решение задачи сводится к получению циклопропана из 1,3-дибромпропана:

Задача 7. Напишите структурную формулу монобромида, преимущественно получающегося при бромировании 1,4- диметил циклогексана.

Ответ. Запишем структурную формулу 1,4- диметил циклогексана:

Этот циклоалкан будет вступать в реакцию радикального замещения, как и алканы. Однако бром в реакциях замещения менее активен, чем хлор. Если хлор может замещать в равной степени почти любые атомы в молекуле, то бром выбирает наиболее выгодные энергетически варианты. Легче всего замещаются атомы водорода при третичных атомах углерода, затем – при вторичных, хуже всего при первичных атомах углерода. В этой формуле два третичных атома углерода. Но получается монобромалкан -1-бром-1,4-диметил циклогексан:

Задача 8. Предложите реакции, с помощью которых можно различить следующие изомерные соединения: 2-пентен, 1,2- диметилциклопропан и циклопентан.

Ответ. 2-пентен является единственным соединением из числа предложенных, который обесцвечивает раствор перманганата калия:

Из оставшихся соединений только 1,2-диметилциклопропан обесцвечивает раствор брома:

Решите самостоятельно

Задача 1. Напишите реакции и назовите образующиеся соединения:

  • а) циклопентан + Вг2 (300°С) —?
  • б) циклопентен + Вг2(СС14) —>
  • в) 1-метил циклогексен + НС1 —»

Задача 2. Напишите реакции и назовите образующиеся соединения:

  • а) циклопентанол + H2S04 (t°) —*•
  • б) бромциклогексан + КОН (спирт, t°)
  • в) хлорциклопентан + Na —>

Задача 3. Напишите 3 изомерных алициклических углеводорода, отличающихся размером цикла. Как эти углеводороды будут реагировать с хлористым водородом?

Задача 4. Назовите следующие соединения:

Как соединения «а» реагируют с бромистым водородом, хлором?

Задача 5. Получите 1,2-диметилциклопропан и циклопентан. Приведите по 2 реакции для 1,2-диметилциклопропана и циклопентана.

Задача 6. Сравните отношение циклопропана и пропилена к действию: а) брома; б) бромистого водорода.

Задача 7. С помощью каких реакций можно очистить: а) циклопентан от примеси циклопентена, б) бутан от примеси метилциклопропана?

Способы получения

Задача 1. Какой углеводород образуется при действии: а) на

1,3-дихлорбутан цинковой пылью, б) на 2,5-дибромгексан натрием?

Ответ. Дигалогеналканы реагируют внутримолекулярно с металлическим натрием или цинком по типу реакции Вюрца:

Задача 2. Одной из широко применяемых реакций является циклизация кальциевых солей дикарбоновых кислот. Из кальциевых солей адипиновой кислоты с шестью атомами углерода получается циклопентанон (1), при восстановлении которого образуется спирт циклопентанол (2). При обезвоживании спирта (отщеплении Н20) образуется циклопентен (3), каталитическим гидрированием его превращают в циклопентан (4). Приведите схемы получения этих соединений.

Этот метод удобен для синтеза пяти- и шестичленных циклов.

Задача 3. Что образуется при гидрировании (t, катализатор) 1,3- диметил бензола?

Ответ:

Задача 4. Получите циклогексан из метилциклопентана.

Ответ. Циклогексан выделяется в промышленных масштабах из нефти (из фракций, кипящих в пределах 60-90°С, и применяется для производства циклогексанола и циклогексанона). Аналогично выделяется метилциклопентан, который изомеризуется в циклогексан в присутствии А1С13:

Задача 5. Напишите уравнения реакций для следующей цепочки последовательных превращений: 2,4-диметил-1,3-пентадиен —> 2,4- дибромо-2,4-диметил пентан —> 1,1,2,2-тетраметилциклопропан.

Ответ. Последовательно присоединяем к исходному диену 2 молекулы НВг по схеме 1,4-присоединения, т.е. в условиях термодинамического контроля:

Полученный 2,4-дибром-2,4-диметилпентан кипятим с цинком в этиловом спирте:

Читайте также:
4.3. Алкадиены (диены): Химические свойства

Решите самостоятельно

Задача 1. Напишите уравнения реакций получения

циклоалканов, используя в качестве исходных: а) 1,3-дибромпропан; б) 1,4-дибром-2-метилбутан; в) 1,4-дибром-2,2-диметил пентан; г) 1,5- дийод-2-метилгексан; д) 2,6-дихлор-4-этилгептан. Назовите циклопарафины.

Задача 2. Из каких дибромопроизводных можно получить: а) циклобутан; б) метилциклобутан; в) 1,2-диметилциклобутан; г) 1,3- диметил циклобутан?

Задача 3. Завершите следующие реакции и назовите образующиеся соединения:

Задача 5. Исходя из пропилена и необходимых неорганических реагентов, предложите схему синтеза циклопропана.

Химия

Лучшие условия по продуктам Тинькофф по этой ссылке

Дарим 500 ₽ на баланс сим-карты и 1000 ₽ при сохранении номера

. 500 руб. на счет при заказе сим-карты по этой ссылке

Лучшие условия по продуктам
ТИНЬКОФФ по данной ссылке

План урока:

Формула и строение циклоалканов

Углеродным атомам характерна sp 3 -гибридизация и формирование четырех сигма-связей (σ-связи) С-Н и С-С. От размеров цикла зависят свойства вещества. У первых двух представителей гомологического ряда валентный угол равен не 109˚35’, как в алканах, а меньше. Из-за возникающего напряжения в молекуле эти циклы имеют высокую реакционную способность.

«Банановые» σ-связи в циклопропане – особенность строения циклоалканов. Они расположены так, что соединяют ядра атомов углерода не прямой, а дугообразной линией. «Банановые» связи схожи с π-связями, т.к. легко рвутся. Они необходимы для уменьшения напряжения внутри цикла.

Рис. Малые циклопропаны. А, б, в – «банановые» связи циклоалканов; г – конформации циклоалканов. Источник

Другие нафтены имеют особенность – пространственное строение. В циклобутане есть перегиб между первым и третьим углеродным атомами. Циклопентан представлена в конформации «конверт», а циклогексан – в «кресло» и «ванна».

Общая формула циклоалканов: CnH2n, где n≥3.

Номенклатура и изомерия циклоалканов

Название состоит из приставки «цикло» и названия алкана с определенным количеством углеродных атомов. Циклоалканы подразделяются на малые и большие циклы. К первой группе относятся циклопропан и циклобутан, а ко второй все остальные вещества. Соединения этого класса часто изображают в виде геометрических фигур, где количество углов соответствует числу атомов углерода.

Для циклоалканов свойственно два вида изомерии – структурная и пространственная. Структурная включает в себя:

  • изомерию углеродного скелета (расположение атомов может меняться как в цикле, так и в боковой цепи),
  • изомерию положения заместителей в кольце,
  • межклассовую изомерию (изомерны алкенам).

Пространственная включает в себя:

  • цис-транс-изомерию,
  • зеркальную изомерию (основана на существовании нескольких оптических изомеров),
  • поворотную изомерию (основана на повороте относительно σ-связи).

Методы получения циклоалканов

В промышленном производстве циклоалканы получают двумя способами.

  • Гидрирование аренов при нагревании с катализатором Ni
  • Дегидрирование алканов при нагревании с катализатором

Циклы, имеющие шесть и более углеродных атома, получают под воздействием оксида хрома (III).

В лабораториях циклоалканы получают с помощью дегалогенирования дигалогеналканов. Особенность этого метода заключается в том, что галогены должны находиться на концах молекулы алкана.

Физические свойства циклоалканов

Циклоалканы во многом схожи с алканами. Первые два представителя гомологичного ряда – газы, следующие два – жидкости (они входят во фракции нефти), последующие соединения циклоалканов – твердые вещества. Температуры плавления и кипения выше, чем алканов с соответствующим количеством углеродных атомов. Это объясняется плотным расположением атомов внутри молекулы. Циклоалканы не растворимы в воде, но растворимы в органических растворителях.

Химические свойства циклоалканов

Свойства циклоалканов различны и меняются по мере изменения размеров молекулы. Малым циклам характерны реакции присоединения, а большим – замещения.

Реакции присоединения

Малые циклы хотя и проявляют насыщенность, но им не характерны свойства предельных углеводородов. Это связано с тем, что у первых двух простейших представителей циклоалканов валентные углы меньше. Для них свойственно напряжение внутри кольца и тяга к раскрытию при воздействии реагентов.

  • Гидрирование при воздействии катализатора и высоких температур
  • Галогенирование
  • Гидрогалогенирование при нагревании

Реакции гидрогалогенирования гомологов циклоалканов осуществляется по правилу Марковникова.

Читайте также:
2.3. Алкены: Химические свойства

Реакции замещения

Циклы с шестью и более углеродными атомами наиболее устойчивы из-за отсутствия углового напряжения.

  • Галогенирование под действием света

У гомологов циклоалканов галоген замещается у третичного атома углерода.

Окисление

Уравнения реакции окисления характерны как для малых, так и для больших циклов.

Области применения циклоалканов

Нафтены нашли широкое применение в качестве:

  • анестезирующих ингаляторов;
  • продукта народного хозяйства;
  • растворителей и др.

Также их применяют в получении полупродуктов при производстве синтетических волокон, адипиновой кислоты, циклогексанола. Применение циклоалканов актуально для получения аренов в нефтяной промышленности.

Физические и химические свойства циклоалканов

Общая формула циклоалканов – CnH2n

Атомы углерода в молекулах циклоалканов связаны между собой только σ – связями. Циклоалканы широко распространены в природе. Они входят в состав нефти, смоляных кислот, стероидных гормонов, простограндинов, терпенов, витаминов и т.д.

Существует несколько классификаций циклоалканов: по числу атомов углерода в цикле, по количеству циклов в молекуле, по способу соединения циклических составляющих и т.д.

Устойчивость циклоалканов связана с степенью напряжения энергетического состояния молекулы. Устойчивость циклоалканов тем ниже, чем меньше атомов углерода входит в состав цикла.

Для циклоалканов характерна изомерия углеродного скетлета, стерео- или цис-транс-изомерия, пространственная изомерия а также межклассовая изомерия с алкенами.

Химические свойства циклоалканов

Для малых циклоалканов (С34) характерны реакции присоединения, протекающие по радикальному механизму, в результате чего может происходить даже разрыв цикла. К таким реакциям относят галогенирование, которое проводят под действием УФ-излучения и при нагревании. Температура нагрева влияет на характер продуктов реакции присоединения хлора, присоединение брома, вне зависимости от внешних факторов протекает с разрывом цикла:

C3H6 + Cl2 → C2H5-Cl + HCl (t 100C).

Для малых циклов характерны реакции гидрирования, в результате которых образуются алканы. Условием протекания реакции служит нагрев и присутствие катализатора – никеля или платины:

Для циклоалканов среднего размера (С56) характерны реакции замещения, протекающие по радикальному механизму, например, галогенирование. В этом случае получают моногалогенпроизводные циклоалканов. Однако, можно получить и полигалогенпроизводные циклоалканов:

Окисление циклоалканов приводит к образованию двухосновных карбоновых кислот, циклических спиртов или циклических кетонов:

Для циклоалканов характерны реакции изомеризации:

Реакция дегидрирования циклогексана и его производных – один из способов получения бензола и его гомологов (реакция протекает при нагревании и в присутствии катализатора – платины):

Физические свойства циклоалканов

Низшие циклоалканы (С34) – газообразные вещества, средние (С511) – жидкости, а высшие (> C12) – твердые вещества. Циклоалканы практически нерастворимы в воде. С ростом молекулярной массы, температура плавления циклоалканов увеличивается.

Получение циклоалканов

Низшие циклоалканы получают путем их синтеза из дигалогенпроизводных алканов:

Средние циклоалканы получают следующим способом:

Циклоалканы с 5-ю и более атомами углерода можно получить пиролизом кальциевых или натриевых солей двухосновных карбоновых кислот (метод Ружичка). Циклогексан и его производные получают из нефти или по реакции гидрирования бензола и его гомологов.

Примеры решения задач

Задание Относительная плотность паров циклоалкана по азоту равна 5. Определите формулу циклоалкана и назовите его.
Решение Пусть формула циклоалкана СхНу. Рассчитаем молекулярную массу циклоалкана с использованием значения его относительной плотности паров по азоту:

Формула циклоалканов в общем виде – CnH2n, выведем формулу для вычисления молекулярной массы циклоалкана с использованием общей формулы:

Приравняем полученные значения молекулярных масс:

Следовательно, формула циклоалкана – С10Н20, это циклодекан.

Задание 1,875 г органического соединения при н.у. занимает объем, равный 1л. При сжигании 4,2 г этого вещества образуется 13,2 г углекислого газа и 5,4 г воды. Определите формулу органического соединения.
Решение Количества вещества газообразного соединения можно определить с использованием следующих формул:

Приравняем правые части записанных выше формул и выразим молярную массу:

Тогда молярная масса органического соединения будет равна:

M = 1,875×22,4/1 = 42 г/моль.

При сжигании органических веществ углерод преобразуется в углекислый газ, а водород – в воду. Составим пропорции:

Согласно 1 уравнению n(C):n(CO2) = 1:1, следовательно n(C) = n(CO2) = 5,4/18×2 = 0,3 моль. Масса углерода будет равна 3,6 г. Согласно 2 уравнению n(H):n(H2O) = 2:1, следовательно n(H) = 2×n(H2O) = 13,2/44 = 0,6 моль. Масса углерода будет равна 0,6 г. Проверим наличие кислорода в составе органического соединения:

m(O2) = m – m(C) – m(H) = 4,2 – 3,6 – 0,6 = 0г.

Следовательно, в составе органического соединения нет кислорода. Составим пропорцию:

Следовательно, формула СН2. Молярная масса – 14 г/моль, однако, известно (см. вычисления выше), что истинная молярная масса вещества 42г/моль. Тогда:

Истинная формула углеводорода – С3Н6.

5. Способы получения.

Природным источником некоторых циклоалканов является нефть. В Грозненской нефти В.В. Марковников обнаружил циклопентан и циклогексан, а также их гомологи. После чего этим соединениям было дано название нафтены. Однако большинство циклоалканов получают синтетически. Способы получения циклоалканов делятся на: общие и специальные.

5.1. Общие

К общим способам относятся:

1. Способы, приводящие к получению цикла с числом углеродных атомов таким же, как в исходном дигалоидалкане. Например, дегалогенирование дигалогенпроизводных с помощью натрия или цинка (металлоорганический синтез):

Схема 14.Схемы синтеза с сохранением числа углеродных атомов.

2. Способы, приводящие к получению цикла с числом углеродных атомов большим, чем в исходном дигалоидалкане. Например, взаимодействие дигалогенпроизводных с эфиром малоновой кислоты в присутствии щелочи.

Схема 14.Схема синтеза с увеличением числа углеродных атомов.

Полученный таким образом эфир гидролизуют и декарбоксилируют нагреванием до циклопентанкарбоновой кислоты.

3. Способы, приводящие к получению цикла с числом углеродных атомов меньшим, чем в исходном дигалоалкане. Например, декарбоксилирование солей двухосновных кислот (пиролиз):

Схема 15.Схема синтеза с уменьшением числа углеродных атомов.

Циклоалканоны легко превращаются в циклоалканы восстановлением карбонильной группы.

5.2. Специальные

Специальные способы получения алициклических соединений применимы только для получения соединений с определенной величиной цикла.

1. Соединения с трехчленным циклом получают присоединением карбенов к алкенам по типу [2+1]-циклоприсоединения:

Схема 16.Схема синтеза трехчленных циклов.

2. Соединения с четырехчленным циклом получают несколькими путями с использованием алкенов и диеновых углеводородов:

димеризацией аллена получают диметиленциклобутан:

Схема 17.Схема димеризации аллена.

Димеризация этилена под действием УФ-света:

Схема 18.Схема димеризации этилена.

в ходе внутримолекулярных электроциклических реакций, протекающих как при нагревании, так и при фотовозбуждении:

Схема 19.Схема электроциклических реакций.

Образующиеся циклические углеводороды легко переводятся гидрированием в циклоалканы и их производные.

3. Соединения с шестичленным циклом получают гидрированием соответствующих ароматических соединений:

Схема 20.Схема гидрирования бензола.

а также по реакции диенового синтеза.

Схема 21.Схема реакции диенового синтеза.

6. Физические свойства

При обычных условиях циклопропан и циклобутан являются газообразными веществами. Температуры кипения циклоалканов на 10-20 0 выше, чем у алканов нормального строения с тем же количеством атомов углерода в молекуле. В целом по своим физическим свойствам циклоалканы во многом напоминают насыщенные ациклические углеводороды.

7. Химические свойства

Важнейшей особенностью строения молекул циклоалканов является наличие циклического фрагмента различной величины. Поэтому комплекс химических свойств этих соединений в первую очередь будет определяться устойчивостью циклов. Многие реакции циклопропана сопровождаются раскрытием цикла. В этих реакциях высокую активность проявляют электрофильные реагенты, поскольку ВЗМО циклопропана имеет высокую энергию, что соответствует низкому значению потенциала ионизации (10.5 эВ). Циклобутан в меньшей степени склонен к реакциям с раскрытием цикла. Циклопентан и циклогексан ведут себя подобно соответствующим алканам и склонны к реакциям радикального замещения.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: