Статьи

Углеводороды. Алканы
29.07.2013

 

Алканы (алифатические соединения, насыщенные углеводороды, парафины) — это ациклические углеводороды разветвленного или линейного строения, которые содержат исключительно простые связи и образуют гомологический ряд CnH2n+2.

Простейший представитель данного класса — метан (CH4). А углеводород, имеющий самую длинную цепь — нонаконтатриктан C390H782 — был синтезирован в 1985 г. английскими химиками И. Биллом и М. К. Уайтингом.

Являясь насыщенными, углеводороды алканы содержат максимальное количество атомов водорода. Тип углеродной связи — σ-связи, все связи плохо поляризуемы и малополярны. Алканы отличаются низкой химической активностью, поскольку связи C—H и C—C достаточно прочны, так что их сложно разрушить. Связи С—Н малополярны, а углеродные связи неполярны, поэтому оба вида малополяризуемы, их разрыв вероятен более всего по гомолитическому механизму (с образованием радикалов).

Галогенирование алканов происходит по радикальному механизму. Чтобы инициировать реакцию, смесь галогена и алкана необходимо нагреть либо подвергнуть воздействию УФ-излучения. Поскольку это реакция замещения, то прежде всего галогенируется атом углерода, который наименее гидрирован (порядок таков: галогенируются третичный, потом вторичный и в последнюю очередь — первичные атомы). Галогенирование осуществляется поэтапно, то есть в каждый этап замещается только один атом водорода.

Если говорить о термических превращениях алканов, то реакции разложения могут происходить только при высоких температурах. При нагреве более 500 °C вследствие пиролитического разложения образовывается сложная смесь продуктов, чей состав и соотношение зависят от продолжительности реакции и температуры. При пиролизе расщепляются углерод-углеродные связи и образовываются алкильные радикалы.

Алканы содержатся в небольших количествах в атмосфере газовых планет: на Юпитере, Сатурне, Уране, Нептуне. В атмосфере Земли метан есть в небольших количествах (примерно 0,0001. Высшие алканы имеются в кутикуле растений — они предохраняют от высыхания, грибков и насекомых-вредителей. Некоторые орхидеи привлекают опылителей с помощью алканов-феромонов.

Главный источник алканов (и других углеводородов) — нефть и природный газ.

Медиа

See video
Видео
Химический элемент - это вид атомов, характеризующийся определенными зарядами ядер и строением электронных оболочек. В настоящее время известно 110 элементов:...
02.04.2013 | 6:58
3,062
See video
Видео
Сервис Нигма-Химия и многие функции Нигма-математики не имеют аналогов ни в России, ни в мире.Начиная с 2009 года, Нигма разрабатывает интеллектуальную...
02.04.2013 | 6:58
3,683
See video
Видео
Основным источником этанола является нефтехимический синтез, использующий реакцию, гидратации этилена в присутствии различных катализаторов. Известны также...
02.04.2013 | 6:58
3,216