Реферат: Предельные, или насыщенные, углеводороды ряда метана (алканы, или парафины)
Повторяя это действие много раз, можно вывести формулы и других предельных углеводородов, отличающихся друг от друга числом углеродных атомов (табл. 1). В результате образуется ряд соединений, в котором каждый член отличается от предыдущего на одну группу СН2 . Такой ряд называется гомологическим рядом (от греч. homos — последовательный), а его отдельные члены — гомологами. Они обладают близкими химическими свойствами и закономерным изменением физических свойств. Из табл. 1 видно, что у каждого члена гомологического ряда на п атомов углерода приходится 2n + 2 атомов водорода. Следовательно, состав любого члена этого ряда будет выражаться общей формулой Сn Н2n + 2. Используя эту формулу, можно легко написать молекулярную формулу любого предельного углеводорода — алкана, зная число углеродных атомов в его молекуле. Например, если п = 25, то углерод будет выражаться формулой C25 H52 .
Таблица 1. Гомологический ряд предельных углеводородов (алканов) нормального (неразветвленного) строения и их одновалентные радикалы
| Углеводород (алкан) | Число возможных изомеров у алкана |
Радикал (алкил) | ||
| Формула | Название | Формула | Название | |
| СН4 | Метан | 1 | СН3 - | Метил |
| С2 Н6 | Этан | 1 | С2 Н5 - | Этил |
| С3 Н8 | Пропан | 1 | С3 Н7 - | Пропил |
| С4 Н10 | Бутан | 2 | С4 Н9 - | Бутил |
| С5 Н12 | Пентан | 3 | С5 Н11 - | Пентил |
| С6 Н14 | Гексан | 5 | С6 Н13 - | Гексил |
| C7 H16 | Гептан | 9 | C7 H15 - | Гептил |
| C8 H18 | Октан | 18 | C8 H17 - | Октил |
| С9 Н20 | Нонан | 35 | С9 Н19 - | Нонил |
|
С10 Н22 |
Декан |
75 |
С10 Н21 - |
Децил (декил) |
Гомологические ряды характерны для всех классов органических соединений. Они являются прекрасным подтверждением основного закона природы — перехода количественных изменений в качественные.
Если от алкана "отнять" один атом водорода, то образуется одновалентный углеводородный остаток — радикал (не смешивайте с реально существующим свободным радикалом). При потере двух или трех атомов водорода образуются соответственно двух- или трехвалентные радикалы (табл. 2).
Таблица 2. Наиболее часто встречающиеся углеводородные радикалы
| Название | Формула радикала | Название | Формула радикала |
| Метил | СН3 — | Этил | CH3 —CH2 — |
| Метилен | СН2 == | Этилиден | CH3 —CH== |
| Метин | СНºº | Этилидин | CH3 —Cºº |
| н -Пропил | CH3 —CH2 —CH2 — | Изобутил (первичный изобутил) | (СН3 )2 СН—СН2 — |
| Пропилиден | CH3 —CH2 —CH== | втор -Бутил |
CH3 | CH3 —CH2 —CH— |
| Изопропил | (СН3 )2 СН— | терет -Бутил | (СН3 )3 ї |
| н -Бутил | CH3 —CH2 —CH2 —CH2 — | н -Пентил | CH3 —CH2 —CH2 —CH2 —CH2 — |
В приведенных названиях радикалов используют обозначения: н -нормальный, втор- — вторичный, трет- — третичный.
Как видно из табл. 2, свободная валентность в радикале может находиться при разных углеродных атомах. Если свободная валентность в радикале находится у первичного атома углерода, то такой радикал называется первичным. Соответственно этому могут быть вторичные (свободная валентность принадлежит вторичному атому углерода) и третичные (свободная валентность у третичного углеродного атома) радикалы:.
Н3 С— - первичный одновалентный радикал (метил);
(СН3 )2 СН— - вторичный одновалентный радикал (изопропил);
(СН3 )3 С— - третичный одновалентный радикал (mpem-бутил).
1.2. Номенклатура и изомерия
Номенклатура. Для названия предельных углеводородов применяют в основном систематическую и рациональную номенклатуры.
Названия первых четырех членов гомологического ряда метана тривиальные: метан, этан, пропан, бутан. Начиная с пятого названия образованы от греческих числительных с добавлением суффикса –ан (этим подчеркивается сходство всех предельных углеводородов с родоначальником этого ряда — метаном).
Общее (родовое) название предельных углеводородов — алканы. Названия по систематической номенклатуре составляют следующим образом:
В формуле молекулы алкана выбирают главную цепь — самую длинную.
|
H3 C—CH—CH2 —CH—CH2 —CH3 -------- | ----------- | CH3 ¦ CH2 —CH2 —CH3 --------------------- |
Затем эту цепь нумеруют с того конца, к которому ближе расположен заместитель (радикал). Если заместителей несколько, то поступают так, чтобы цифры, указывающие их положение, были наименьшими. Заместители перечисляют по алфавиту.
|
К-во Просмотров: 760
Бесплатно скачать Реферат: Предельные, или насыщенные, углеводороды ряда метана (алканы, или парафины)
|