Углеводороды.

Углеводороды состоят только из атомов углерода и водорода.

По структуре углеродного скелета могут быть ациклическими и циклическими. По характеру связей между атомами углерода могут быть предельными и непредельными.

Ациклические предельные углеводороды называют а л к а н ы. Химическая формула алканов в общем виде С_nH_2n+2. Если цепь углеводородов неразветвленная, то алканы называют нормальными:

А л к а н: Р а д и к а л:

СН₄ - метан -СН₃ - метил

С₂Н₆ - этан -С₂Н₅ – этил

С₃Н₈ - пропан -С₃Н₇ - пропил

С₄Н₁₀ – бутан -С₄Н₉ - бутил

С₅Н₁₂ – пентан -С₅Н₁₁ – амил

С₆Н₁₄ – гексан -С₆Н₁₃ – гексил

и т.д.

 

Если цепь разветвленная, то алканы называют изомерами .Для установления названия выбирают самую длинную цепь за основу, а все ответвления считают радикалами, которые заместили атомы водорода в основной цепи. Атомы углерода основной цепи нумеруют, чтобы в названии указать положение заместителя-радикала.

_{1 2 3 4 5 6}

Например: а) Н₃С-СН₂-СН-СН₂-СН₂-СН₃ - 3-метилгексан

^½

^СН₃

 

_{1 2 3 4 5}

б) Н₃С-СН-СН₂-СН-СН₃ - 2,4- диметилпентан

^{÷ ÷}

^СН₃ ^СН₃

 

Химические свойства алканов:для алканов характерны реакции замещения атомов водорода на атомы или группы атомов других элементов:

Например: СН₃-СН₃ + Cl₂ à CH₃-CH₂Cl + HCl

 

Непредельные углеводороды делят на:

1) а л к е н ы С_nH_2n – углеводороды с одной двойной связью между атомами углерода. Представители этого гомологического ряда:

С₂Н₄ или СН₂=СН₂ - этен или этилен;

С₃Н₆ или СН₃-СН=СН₂ - пропен или пропилен;

_{1 2 3 4 1 2 3 4}

С₄Н₈ или СН₂=СН-СН₂-СН₃ или СН₃-СН=СН-СН₃. Здесь разное положение двойной связи – два изомера бутена или бутилена. Первый изомер называют бутен-1, а второй – бутен-2 (цифрой указывают положение двойной связи).

Чем больше атомов углерода в цепи, тем больше изомеров по положению двойной связи.

2) а л к а д и е н ы С_nH_2n-2 - углеводороды с двумя двойными связями между атомами углерода. _{1 2 3 4}

Первый представитель: Н₂С=СН-СН=СН₂ – бутадиен-1,3.

 

3) а л к и н ы С_nH_2n-2 – углеводороды с одной тройной связью между атомами углерода.

Первый представитель: НСºСН - этин (ацетилен);

НСºС-СН₃ – пропин (метилацетилен).

 

Для всех непредельных углеводородов характерны реакции присоединения атомов или групп атомов по месту разрыва p-связи.

_{1 2 3}

Например: Н₃С -СºСН + HCl à H₃C-CCl=CH₂

^{2-хлорпропен}

Причем, атом водорода присоединяется к тому атому углерода, у которого больше атомов водорода – правило Морковникова.

 

Циклические углеводородытакже могут быть как насыщенными, так и ненасыщенными:

- насышенные называют циклоалканы. Например, циклогексан

 

 

- ненасыщенные углеводороды имеют кратные связи между атомами углерода. Например, арены – бензол и его гомологи.

Для циклических углеводородов характерны как реакции присоединения, так и реакции замещения. Причем, реакции замещения предпочтительнее.