Рациональная

Выбирается один из атомов углеродной цепи, он считается замещённым метаном и относительно него строится название «алкил1алкил2алкил3алкил4метан», например:

Систематическая июпак

По номенклатуре ИЮПАК названия алканов образуются при помощи суффикса -ан путём добавления к соответствующему корню от названия углеводорода. Выбирается наиболее длинная неразветвлённая углеводородная цепь так, чтобы у наибольшего числа заместителей был минимальный номер в цепи. В названии соединения цифрой указывают номер углеродного атома, при котором находится замещающая группа или гетероатом, затем название группы или гетероатома и название главной цепи. Если группы повторяются, то перечисляют цифры, указывающие их положение, а число одинаковых групп указывают приставками ди-, три-, тетра-. Если группы неодинаковые, то их названия перечисляются в алфавитном порядке.

В алканах четыре sp³-гибридные орбитали атома углерода (см. ОРБИТАЛИ) направлены к вершинам тетраэдра с углом между ними около 109°28' – именно в этом случае отталкивание между электронами и энергия системы минимальны. В результате перекрывания этих орбиталей друг с другом, а также с s-орбиталями атомов водорода образуются -связи С–С и С–Н. Эти связи в молекулах алканов – ковалентные неполярные или малополярные.

В алканах различают первичные атомы углерода (они связаны только с одним соседним атомом С), вторичные (связаны с двумя атомами С), третичные (связаны с тремя атомами С) и четвертичные (связаны с четырьмя атомами С). Так, в 2,2-диметил-3-метилпентане СН₃–С(СН₃)₂–СН(СН₃)–СН₂–СН₃ есть один четвертичный, один третичный, один вторичный и пять первичных атомов углерода. Разное окружение атомов углерода очень сильно отражается на реакционной способности связанных с ними атомов водорода.

В циклопропане угол уменьшается со 108° до 60°, что приводит к сильному напряжению и «изогнутости» связей, которые занимают промежуточное положение между обычными - и-связями; благодаря их форме эти связи называют «банановыми». При этом sp³-орбитали атомов углерода перекрываются лишь частично. Результатом является двойственность химических свойств циклопропана. С одной стороны, в нем возможно замещение атомов водорода (реакция, типичная для алканов), с другой – возможно присоединение с раскрытием цикла (реакция, типичная для алкенов, например: цикло-С₃Н₆ + Br₂  BrCH₂CH₂CH₂Br).

Получение циклоалканов

1. Дегалогенирование

Br-СН₂-СН₂-СН₂-Br + Mg = циклопропан + MgBr₂

2. Гидрирование ароматических углеводородов (катализатор, давление, температура)

С₆Н₆ +3Н₂ = С₆Н₁₂

Получение алканов

Гидрирование непредельных углеводородов

• Из алкенов

C_nH_2n + H₂ → C_nH_2n+2

• Из алкинов

C_nH_2n-2 + 2H₂ → C_nH_2n+2

Восстановление спиртов: Восстановление спиртов приводит к образованию углеводородов, содержащих то же количество атомов С. Так, например, проходит реакция восстановления бутанола (C₄H₉OH), проходящую в присутствии LiAlH₄. При этом выделяется вода^[6].

H₃C—CH₂—CH₂—CH₂OH → H₃C—CH₂—CH₂—CH₃ + H₂O

7.Углеводороды: физические и химические свойства алканов и циклоалканов. Механизм реакции радикального замещения (sr). Физические свойства

• Температуры плавления и кипения увеличиваются с молекулярной массой и длиной главной углеродной цепи

• При нормальных условиях неразветвлённые алканы с CH₄ до C₄H₁₀ — газы; с C₅H₁₂ до C₁₃H₂₈ — жидкости; после C₁₄H₃₀ — твёрдые вещества.

• Температуры плавления и кипения понижаются от менее разветвленных к более разветвленным. Так, например, при 20 °C н-пентан — жидкость, а неопентан — газ.

• Газообразные алканы горят бесцветным или бледно-голубым пламенем с выделением большого количества тепла.