Номенклатура. Углеводороды, в которых углеродные цепи образуют циклы, относятся к классу алициклических (т.е

Циклоалканы.

Углеводороды, в которых углеродные цепи образуют циклы, относятся к классу алициклических (т.е. алифатических, циклических углеводородов). Циклоалканы - это предельные углеводороды. Их состав выражается формулой C_nH_2n, но их углеродные атомы связаны лишь простыми σ- связями.

По номенклатуре ИЮПАК их называют циклоалканами. Название углеводорода строится из прибавления префикса цикло- к названию соответствующего ациклического неразветвленного углеводорода с тем же числом углеродных атомов. Например:

циклопропан циклобутан циклопентан циклогексан

Для замещенных циклоалканов заместители нумеруются в соответствии с их положением в цикле таким образом, чтобы сумма номеров заместителей была минимальной:

1-метил-3-изопропилциклопентан

(а не 1-метил-4-изопропилциклопентан)

Изомерия. В ряду алициклов возможны следующие типы изомерии.1) Структурная изомерия, обусловленная различием в размере цикла. Например:

циклобутан метилциклопропан

2) Изомерия, обусловленная различным положением заместителей в цикле:

В связи с тем, что в циклах свободное вращение вокруг простых С-С связей невозможно, при наличии и цикле заместителей у разных атомов углерода возможна цис – транс - и

зомерия

1)

. цис(Z) - 1,2- дихлор- транс(E)-1,2-дихлор-

циклопропан циклопропан

Конформация циклов. В то время, как молекулы с открытой цепью очень гибки, циклические молекулы не обладают такой гибкостью и преимущественно существуют в определенной форме, конформации (см.раздел “Конформация циклов”).

Циклопропан и циклобутан относят к малым циклам, а к обычным циклам - пяти-,шести- и семичленные циклы.

За исключением циклопропана и, в меньшей степени, циклобутана, все остальные циклоалканы по реакционной способности не отличаются от обычных алканов.

Особенности химического поведения “малых циклов”.

Циклопропан занимает в этом ряду особое место. По современным представлениям, σ- связи в циклопропане отличаются от обычных σ- связей, и гибридизация атомов углерода отлична от sp³-гибридизации. Это объясняется тем, что максимумы перекрывания электронных облаков вследствие взаимного отталкивания располагаются не на прямых, соединяющих атомы углерода. За счет этого напряжение уменьшается (угол между связями, который должен быть 60⁰ увеличивается до 106⁰), но связи приобретают частично ненасыщенный характер, “банановые связи”, так как в этом случае максимальная электронная плотность расположена вне линии связи между атомами, так же, как у π-связи в алкенах. Так циклопропан легко гидрируется, присоединяет галоген и галогеноводороды, в результате чего образуются продукты присоединения с размыканием цикла:

Дата добавления: 2014-12-27