- •Алициклические углеводороды
- •Моноциклические насыщенные углеводороды (циклопарафины, циклоалканы, полиметиленовые углеводороды)
- •Номенклатура циклопарафинов
- •Изомерия циклопарафинов
- •Соединения с четырех- и пятичленными кольцами
- •Соединения ряда циклогексана
- •Способы получения
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Химические свойства соединений с трехчленными циклами
- •1.Реакции присоединения
- •2.Реакции окисления
- •3.Реакции конденсации с ароматическими углеводородами
- •Химические свойства циклобутана и его гомологов
- •2.Окисление
- •3.Реакции термического разложения
- •4.Реакции присоединения
- •Взаимные превращения циклов
2.Реакции окисления
+[O] HNO3 -H2O KMnO4 конц. |
При нагревании с концентрированным KMnO4 или другими сильными окислителями (HNO3, кислород в присутствии катализаторов) происходит разрыв кольца и окисление до двухосновных кислот.
3.Реакции конденсации с ароматическими углеводородами
+ |
AlCl3безв. | |||
|
|
|
|
пропилбензол |
Алкилирование ароматических углеводородов циклопропаном позволяет ввести боковую цепь нормального строения (к реакции полимеризации трехчленные циклы не способны).
4.Изомеризация с образованием олефинов происходит при пропускании углеводорода через раскаленные трубки. В присутствии катализаторов температура реакции снижается до 50-1000С.
Al2O3, 1000C
Fe, Pt, 50-700С |
(1) |
СH3-CH2-CH2-CH=CH2 (2) | ||
CH3-CH2-CH=CH-CH3 (3) |
Химические свойства циклобутана и его гомологов
Соединения с четырехчленными циклами отличаются от соединений ряда циклопропана меньшей склонностью к раскрытию цикла и большей активностью в реакциях замещения. Реакции присоединения Br2,HBr,HJ,H2, а также реакции окисления протекают при температурах более высоких, чем у циклопропана. Так, реакция гидрирования требует нагревания до 2000С (вместо 800С у циклопропана).
Ni 1 +H2 2000C 2 |
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 | |
При этом разрыв кольца идет с одинаковой скоростью по любой связи цикла.
Химические свойства циклопарафинов с пяти- и шестичленными циклами
Химические поведение циклопентановых и цилогексановых сходно с поведением предельных углеводородов.
1.Наиболее типичными для них реакциями являются реакции замещенияводорода, протекающие преимущественно по свободно-радикальному механизму.
а) галоидирование;
рассеянный свет +Cl2 - HCl |
+ Cl2 - HCl |
+ Cl2 ... - HCl |
б) нитрование.
Проводится в условиях реакции Коновалова под действием разбавленной азотной кислоты при повышенной температуре. Нитруются легче, чем парафины и дают лучшие выходы нитросоединения. Особенно легко реагируют углеводороды с третичным атомом углерода в цикле.
t + HO-NO2 H2O + разб. | ||
|
|
1-нитро-1-метициклопентан |
2.Окисление
Пяти- и шестичленные циклы к окислению устойчивы и могут окисляться лишь сильными окислителями при нагревании. В качестве окислителя чаще всего используются концентрированная азотная кислота.
2 HNO3 2 NO2 + H2O + O
+О |
+О -Н2О |
+3О | |||
|
|
циклогексанол |
|
циклогексанон |
|
+3О | |
|
адипиновая кислота |
В зависимости от условий окисления, можно получить любой из этих продуктов.
3.Реакции термического разложения
Под действием высоких температур без доступа воздуха проходят процессы крекинга или дегидрогенизации.
>6000С 3H2+ Pt3000C | ||
|
|
бензол |
4500С СН4+ | ||
|
|
циклогексен |
>6000С 2Н2+ | ||
|
|
циклопентадиен |