Химические свойства. Изомерия. Для алканов характерна изомерия углеродного скелета.

Алканы

Изомерия. Для алканов характерна изомерия углеродного скелета.

Номенклатура. Названия алканов оканчиваются на –ан, названия углеводородных радикалов на – ил. Если у/в цепь не разветлена, то к названию углеводорода добавляют н- (что означает «нормальный»)

Получение в промышленности: из природного газа и нефти. В лаборатории: из других у/в присоединением водорода в присутствии катализатора, при высокой температуре.

Химические свойства:

1. Реакции замещения:

а) галогенирование – взаимодействие с галогенами (Cl₂, Br₂, I₂)

С_nН_2n+2 + Г₂ → С_nН_2n+1Г + НГ или С_nН_2n+2 + Cl₂ → С_nН_2n+1Cl + НCl

б) нитрование (реакция Коновалова) – взаимодействие с азотной кислотой HNO₃

С_nН_2n+2 + НО-NO₂ → С_nН_2n+1 NO₂ + Н₂О

2. Реакции горения: С_nН_2n+2 + О₂ → СО₂ + Н₂О

3. Реакции дегидрирования (- Н₂): С_nН_2n+2 → С_nН_2n + Н₂

4. Реакции разложения: СН₄ → С + 2Н₂

Алкены

Изомерия. Для алкенов характерна изомерия: а) углеродного скелета; б) положения двойной связи; в) пространственная (геометрическая); г) межклассовая (циклоалканами).

Номенклатура. Названия алкенов производятся от соответствующих алканов путём замены окончания –ан на –ен. Названия изомеров алкенов составляется по принципу: нумеруется самая длинная цепь с того конца, к которому ближе расположенная двойная связь. Первым называют номер атома углерода, с которым связано разветвление, затем радикал, название самого углеводорода и, в конце, номер атома углерода, от которого отходит двойная связь.

Получение.

а) дегидрирование предельных углеводородов: С_nН_2n+2 → С_nН_2n + Н₂

б) отнятием галогеноводородов (дегидрогалогенирование) от галогенопроизводных у/в:

спирт. р-р

С_nН_2n+1Cl + КОН → С_nН_2n + КCl + H₂O

в) отщепление воды (дегидратация) от спиртов:

H₂SO₄

С₂Н₄ОН → СН₂=СН₂ + Н₂О

Химические свойства

I. Реакции присоединения:

1) водорода С_nН_2n + Н₂ → С_nН_2n+2

2) галогенов С_nН_2n + Cl₂ → С_nН_2nCl₂

3) галогеноводородов С_nН_2n + НCl → С_nН_2n+1Cl

4) воды С₂Н₄ + НОН → С₂Н₅ОН

II. Реакции окисления

1) горение С_nН_2n + О₂ → СО₂ + Н₂

2) окисление другими окислителями: обесцвечивают раствор бромной воды, раствор перманганата калия KMnO_4.

III. Реакции полимеризации

nСН₂ = СН₂ → (– СН₂ – СН₂ –)_n

этилен полиэтилен

Алкадиены

Изомерия. Для алкадиенов характерна: а) изомерия углеродного скелета; б) изомерия положения двойных связей (кумулированные, сопряжённые, изолированные диены); в) межклассовая изомерия с алкинами; г) простанственная (цис- и трансизомеры).

Получение

а) из спирта в присутствии катализатора, при температуре 425⁰

2С₂Н₅ОН → Н₂С = СН – СН = СН₂

б) из бутана в присутствии катализатора, при высокой температуре

С₄Н₁₀ → Н₂С = СН – СН = СН₂ + Н₂

Химические свойства

Химические свойства такие же, как и у алкенов

1) Присоединение (галогенов, водорода, галогеноводородов)

2) Окисление (горение)

3) полимеризации: получение каучука

Алкины

Изомерия. Для алкинов характерна: а) изомерия углеродного скелета; б) изомерия положения тройной связи; в) межклассовая изомерия с алкадиенами.

Номенклатура: в алкинах с неразветвлённой цепью нумерацию начинают с того конца, к которому ближе всего находится тройная связь. В названии соответствующего алкана окончание –ан заменяется на –ин. В разветвлённых алкинах выбирают главную цепь так, чтобы она содержала тройную связь, даже если она не самая длинная. В начале указывается место положение радикала, затем главная цепь, в конце указывается местоположение тройной связи.

Получение:

В лаборатории:

1) из дигалогеналканов со спиртовым раствором щёлочи

СН₂Br – CH₂Br + 2KOH_{(спирт.р-р)} → CH ≡ CH + 2KBr

2) из карбида кальция СаС₂

СаС₂ + 2Н₂О → Са(ОН)₂ + С₂Н₂↑

В промышленности из метана (промежуточная реакция разложения метана) или его гомологов.

2 СН₄ → С₂Н₂ + 3Н₂

С₂Н₆ → С₂Н₂ + 2Н₂

Дата добавления: 2015-07-08