Acasă | Despre noi | feedback-ul
Pentru multe proprietăți, cicloalcani sunt similare cu alcani. De asemenea, aceștia intră în reacții de substituție cu halogeni, nitrați cu acid azotic.
Cel mai stabil dintre cicloalcanii holonucleari este ciclohexanul. Spre deosebire de alte cicloacane, care nu au substituenți, molecula sa nu este plată și nu există tensiune în ea. Și aceasta este pentru o mică abatere de la unghiul Baier (109 ° 28 °) între cele două valențe ale atomului de carbon sp3-hibridizat, care este de 5 ° 16 // pentru ciclohexan. Pentru comparație, această abatere în ciclopentan este de + 44%. în ciclobutan + 9 ° 44 ° /. ciclopropan chiar + 24 ° 44 °. Ultimele trei molecule sunt plane. Ca urmare, căldura de combustie per grup - CH2 - cel puțin și ciclohexan este de 659.03 kJ / mol, care este aproape egală cu valoarea calorică pe un grup - CH2 - la alcani.
5.2.1. Reacții de izomerizare. Cicloanele cu cinci membri pot fi transformate în cicloane cu șase membri în prezența unor catalizatori de tip acid cum ar fi AICI3 sau AlBr3. În acest caz, extinderea ciclului se datorează includerii unui atom de carbon în el:
Această reacție este utilizată pentru a obține materii prime valoroase - ciclohexan. După cum se poate observa din ecuația (5.1), reacția poate fi reversibilă în anumite condiții. Acest tip de izomerizare se numește schelet structural cu o schimbare a ciclului. Există și alte tipuri de izomerizare a cicloalcanelor.
Scheletul structural fără schimbarea ciclului:
Spatial geometric (cis-trans) izomerism:
5.2.2. Dehidrogenare reacție. La catalizatorii bifuncționali la 240-420 C într-un hidro-dehidrogenare catalizatori centre de metal (Pt, Ni, Pd) cicloalchene formate, și pe centre acide (Al2 O3) - carbocationilor:
unde M sunt centrele metalice;
К - centrele acide.
5.2.3 Efectul oxidanților. Aplicațiile practice au reacții pentru obținerea capronului și a nailonului prin caprolactam, secvența căruia este prezentată în Fig. 5.1.
Oxidarea ciclohexan se efectuează 35- acidului protsentnoyazotnoy la aproximativ 120-125 C și o presiune de 0,4-0,5 MPa și un raport molar de acid la ciclohexan 1,33: 1. Nitrotsiklogeksan redusă la ciclohexanonoximă cu hidrogen într-un mediu de amoniac la un catalizator de cupru la 80-130 ° C, o presiune de 17 - 20 MPa, cu un randament de oxime 85-90%.
Oxidarea ciclohexanului cu oxigen de aer se efectuează în faza lichidă la 120-130 ° C, la o presiune de 1,5-2,0 MPa în prezența stearatului de naftenat Co sau Mn. În analiza finală, putem obține simultan acid adipic și caprolactam.
oximă de ciclohexan HOOC (CH2) 4COOH
Descompunerea primară a moleculei inițiale are loc cu întreruperea legăturii C-C și formarea unui biradical: C6H12CH2- (CH2) 4-CH2. care se descompune în molecule stabile:
Reacția (5.16) continuă printr-un mecanism non-chain.
Alchil-cicloalcani substituiți prin intermediul unui mecanism cu catenă radicală prin ruperea legăturii C-C în catena laterală sau prin ruperea radicalului CH3 în cazul derivaților metil ai cicloalcanilor. Cicloalcani ciclici sunt, de asemenea, supuși deciclizării, cracării și dehidrogenării.
5.2.9. Transformări catalitice ale cicloalcanelor.
a) în 1911 ND Zelinsky a descoperit o reacție numită numele său:
b) disproporție catalitică: