| himia | Дата: Среда, 2006-11-01, 10:15 PM | Сообщение # 1 |
 Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 124
Статус: Offline
| НАСЫЩЕННЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ (предельные углеводороды), орг. соед., углеродные атомы к-рых соединены
между собой простыми (ординарными) связями. В статье рассмотрены алифатич. насыщ. углеводороды общей ф-лы
СnН2n+2 (алканы, парафины, метановые углеводороды). О циклич. Н.у. см. в ст. Алщиклические соединения.
Номенклатура. Различают неразветвленные (нормальные) и разветвленные Н.у. Названия первых четырех членов
гомологич. ряда-метан, этан, пропан, бутан; названия последующих членов ряда состоят из основы-греч.
числи-тельного-и окончания "ан", напр. С5Н12-пентан, С8Н18-октан, С20Н42-эйкозан; гексадекан в техн. литературе часто
наз. цетаном; для названия углеводородов, имеющих одну или две боковые СН3-группы при втором атоме углерода
цепи, используют соотв. префиксы "изо" и "нео", напр. (СН3)2СНСН2СН3-изопентан, (СН3)3ССН3-неопентан. Названия
разветвленных Н.у. образуют из названия неразветвленных, к-рым соответствует наиб. длинная цепь с обозначением
места боковой цепи цифрами. Для Н.у. возможна структурная изомерия (начиная с С4) и оптическая (начиная с С7);
число возможных изомеров возрастает с увеличением числа атомов С.
Распространение в природе. Осн. источник Н.у. в природе-нефть; фракции нефти 200-430 °С содержат 30-50% (по
массе) Н.у. (из них до 60% углеводородов нормального строения); низшие газообразные Н.у. входят в состав прир.
газа (до 98% метана) и растворены в нефти; твердые встречаются в виде залежей озокерита, а также образуют
восковые покрытия листьев, цветов и семян растений, входят в состав пчелиного воска.
Свойства. Длины связей С-С в Н.у. ~ 0,154 нм, С-Н ~0,109 нм, угол ССС в газообразном состоянии 109,47°, в
кристаллическом-на 2-3° больше.
Низшие Н.у. до бутана и неопентан-газы без цвета и запаха, углеводороды С5-С17-бесцв. жидкости с характерным
"бензиновым" запахом, высшие Н.у.-бесцв. твердые в-ва. Физ. св-ва нек-рых Н.у. приведены в таблице. Т-ры
плавления и кипения зависят от размера молекулы и возрастают в гомологич. ряду с увеличением мол. массы. Среди
изомеров углеводороды нормального строения имеют наиб. высокие т-ры кипения и плотности. Кристаллич. Н.у. с
четным числом атомов С (имеют моноклинную сингонию) плавятся выше, чем соседние члены гомологич. ряда с
нечетным числом атомов С (кристаллизуются в ромбич. сингонии); чем симметричнее молекула Н.у., тем выше т-ра
плавления. Большинство Н.у. имеют неск. аллотропич. модификаций. Н.у. обладают большой теплотворной
способностью; DH0сгор (МДж/кг) для СН4 - 56, для С4Н10 - 50, для С8Н18 - 48, а также характеризуются высоким уд.
электрич. сопротивлением. Н.у. практически не раств. в воде и не растворяют ее. В Н.у. раств. галогены, S, Р и
нек-рые неорг. соли, напр. BF3, СоСl2, NiCl2. Р-римость Н.у. падает по мере увеличения полярности р-рителя: они
хорошо раств. в углеводородах, их галогенопроизводных, в эфирах; хуже-в этаноле и пиридине; мало раств. в
метаноле, феноле, анилине, нитробензоле; практически не раств. в глицерине и этиленгликоле.
Я в контакте
|
| |
| |
| himia | Дата: Среда, 2006-11-01, 10:17 PM | Сообщение # 2 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 124
Статус: Offline
| ИК спектры Н.у. имеют характеристич. полосы 2850-3000см-1 (С -Н), 1400-1470 см-1 (деформационные колебания связи
С-Н в СН3- и СН2-группах) и дополнит. слабую полосу СН3-группы при 1380 см-1. Чистые Н.у. не поглощают в УФ
области выше 200 нм и поэтому в УФ спектроскопии их часто применяют в качестве р-рителей. В спектре ЯМР хим.
сдвиги d для СН3-групп 0,9 м.д., для СН2-групп 1,25 м.д. В масс-спектрах практически всех Н.у. присутствует мол.
ион, хотя и малоинтенсивный, и ионы с m/z = 14n + 1; наиб. интенсивны пики ионов с m/z 43 и 57.
Н.у. относятся к наим. реакционноспособным орг. соед., однако они не являются химически инертными. При
определенных условиях они вступают в р-ции окисления, галогени-рования, нитрования, сульфохлорирования и др.
Наиб. инертны метан и этан.
Высокотемпературное окисление Н.у. в избытке О2 приводит к их полному сгоранию до СО2 и воды и протекает по
цепному радикальному механизму. Такое окисление происходит в двигателях всех типов. Низкотемпературное
жидкофазное окисление Н.у. О2 в присут. солей Мn приводит к образованию смеси предельных к-т. Этот процесс
используют в пром-сти для получения СН3СООН из бутана и низкокипящих фракций нефти, а также при произ-ве
жирных к-т С12-С18 окислением твердых Н.у. При газофазном окислении при низких т-рах образуются спирты,
альдегиды, кетоны и к-ты (окислители - соед. переходных металлов); в пром-сти газофазное окисление используется в
произ-ве ацетальдегида, метанола и формальдегида.
Нагревание Н.у. без доступа воздуха выше 450 СС приводит к гомолитич. разрыву связей С-Сu образованию
олефинов (термич. крекинг). Пром. значение имеет пиролиз легких нефтяных фракций в этилен. В отличие от
термического каталитич. крекинг Н.у. протекает по ионному механизму и служит для получения высокооктановых
бензинов из более тяжелых фракций нефти. В присут. Н2 под давлением и катализаторов (Ni, Pt) идет гидрогенолиз
(гидрокрекинг) с образованием Н.у. меньшей мол. массы. Каталитич. риформинг на Pt/Al2O3 приводит к
дегидроциклиза-ции Н.у. в ароматич. и циклопентановые углеводороды и сопровождается гидрокрекингом и
изомеризацией. При дегидрировании Н.у. на разл. катализаторах при 500-600 °С образуются олефиновые и диеновые
углеводороды, в присут. АlСl3 или Pt/Al2O3 Н.у. нормального строения изомеризуются в Н.у. с разветвленной
углеродной цепью.
Галогены (F, Cl, Вr) легко реагируют с Н.у., образуя моно-и полигалогенопроизводные. Иод, как правило, не
реагирует. Для хлорирования м.б. использованы SO2Cl2, ICl, трет-бутилгипохлорит и дихлориодбензол, для
фторирования-CoF3. Хлорирование Н.у. с длинной углеродной цепью сопровождается разрывом связей С-С.
Галогенирование Н.у. протекает по радикальному механизму, в сильнокислотных средах (в присут. SbF5, AlCl3)
возможен ионный механизм р-ции.
Нитрование Н.у. HNO3 или N2O4 в газовой фазе приводит к образованию смеси нитропроизводных и протекает по
радикальному механизму с разрывом связей С-С (р-ция Коновалова). По ионному механизму протекает нитрование
устойчивыми нитрониевыми солями, напр. NOPFeT в р-рах HF или HSO3F. Н.у. вступают в р-ции
сульфохлорирования и сульфоокисления; образующиеся соед. используют в синтезе ПАВ. Обработка Н.у.
нитрозилхлоридом или смесью NO и Cl2 приводит к нитрозоалканам-промежут. продуктам в произ-ве полиамидов.
При фосфонилировании смесью РСl3 и О2 образуются дихлориды фосфоновых к-т, а при карбоксилировании
фосгеном или оксалилхлоридом-ацил-хлориды.
Для Н.у. характерно образование клатратных соед. (см. Газовые гидраты). Н.у. нормального строения, начиная с
гексана, образуют комплексы с мочевиной, что используется в пром-сти при карбамидной депарафинизации
нефтепродуктов. Н.у. изостроения образуют аналогичные соед. с тиомочевиной, циклодекстрином и холевой к-той.
Низшие газообразные Н.у., особенно под давлением, склонны к образованию клатратных соед. с водой (6 молекул
воды), к-рые могут вымерзать на внутр. стенках газопроводов.
Я в контакте
|
| |
| |
| himia | Дата: Среда, 2006-11-01, 10:18 PM | Сообщение # 3 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 124
Статус: Offline
| Получение. В пром-сти Н.у. получают в составе техн. продуктов или выделяют из них при переработке нефти и прир.
газа, а также угля и горючих сланцев. Смесь разл. алканов м.б. получена синтезом на основе СО и Н2. Твердые Н.у.
нормального строения получают при депарафинизации масляных дистиллятов нефти (см. Парафин); смеси состава
С36-С55 (см. Церезин)-очисткой озокерита.
В лаб. условиях Н.у. получают гидрированием олефинов на катализаторах (Pt, Pd, Ni, Rh); восстановлением
гало-генопроизводных Н.у. амальгамой Na, гидридами металлов, а также Н2 на Pd/BaCO3; по р-ции Вюрца [в
основном симметрич. Н.у. (1)]; гидролизом реактивов Гриньяра (2); окислит. декарбоксилированием к-т (3)
(полученные Н.у. содержат на 1 атом углерода меньше, чем исходная к-та). Н.у. образуются также при фотохим.
декарбоксилировании первичных карбоновых к-т Рb(ОСОСН3)4 в СНСl3 или электрохим. синтезом Кольбе (4): Применение. Н.у. применяют гл. обр. в составе моторных и реактивных топлив, как сырье для хим. и нефтехим.
пром-сти; жидкие Н.у. и хлорпроизводные метана и этана используют в качестве р-рителей, твердые (парафин,
церезин)-в произ-ве пластмасс, каучуков, синтетич. волокон, моющих средств, а также в пищ. пром-сти, электро- и
радиотехнике.
Я в контакте
|
| |
| |
| defaultNick | Дата: Понедельник, 2010-03-08, 1:45 PM | Сообщение # 4 |
|
Рядовой
Группа: Пользователи
Сообщений: 3
Статус: Offline
| Спасибо очень помогло!
Курс лекции по химии
|
| |
| |
