Gesättigte Kohlenwasserstoffe oder Paraffine,Solche Bioverbindungen nennt man, in deren Molekülen die Kohlenstoffatome durch eine einfache (Einfach-) Bindung verbunden sind und alle anderen Valenzeinheiten mit Wasserstoffatomen gesättigt sind.
Alkane: physikalische Eigenschaften
Die ersten Vertreter der homologen Reihe von Methan- Gase von Н5Н12 bis С15Н32 - Flüssigkeiten ab С16Н34 - Feststoffe. Mit zunehmender Anzahl von Kohlenstoffatomen im Alkanmolekül steigen natürlich deren Schmelz- und Siedepunkte an.
Der Siedepunkt von verzweigten KohlenwasserstoffenDie Kette ist viel niedriger als der Siedepunkt ihrer Isomere. Methan und Ethan sind geruchlos, flüchtige flüssige Kohlenwasserstoffe riechen nach Benzin (Pentan und Hexan) und Kerosin und höhere Methanhomologe nicht. Grenzkohlenwasserstoffe sind leichter als Wasser und darin praktisch unlöslich. Gesättigte Kohlenwasserstoffe sind in organischen Lösungsmitteln gut löslich, und flüssige Alkane selbst sind ausgezeichnete Lösungsmittel.
Alkane: chemische Eigenschaften
Diese Bioverbindungen zeichnen sich durch eine geringe ausReaktivität. Sie sind inert, was in ihrem Namen angezeigt wird - Paraffine. Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass C- und H-Atome in der Struktur ihrer Moleküle durch Sigma-Bindungen miteinander verbunden sind. Die chemische Inertheit dieser Substanzen beruht auf strukturellen Merkmalen ihrer Moleküle. Um die Sigma-Verbindung zu lösen, müssen Sie viel Energie aufwenden. Grundchem. Die Eigenschaften von Alkanen, dh die Reaktionen, in die sie eintreten, sind Nitrierung, Halogenierung, Sulfonierung, Sulfochlorierung und Crackreaktionen. Radikalreaktionen von Alkanen lösen Radikale, UV- oder Gammastrahlung, Peroxide und Erhitzung aus. In dieser Hinsicht sind sie durch zwei Arten von Reaktionen gekennzeichnet: Wasserstoffsubstitution mit einer Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungsspaltung und eine Molekülspaltung mit einer CC- oder CH-Bindungsspaltung.
Alkane: chemische Eigenschaften. Radikale Halogenierungsreaktion
Diese Reaktion wird manchmal als Metalepsie bezeichnet.Es kann durch Sonnenlicht ausgelöst werden. Im Dunkeln bei 250-400 ° C oder in Gegenwart von Katalysatoren (Kupferchlorid, Zinnchlorid) ersetzen Halogenatome nacheinander Wasserstoffatome in Alkanmolekülen.
Alkane: chemische Eigenschaften. Nitrierungsreaktion
Нитрогруппа легко замещает водород в третичных, schwerer in sekundären und sehr schwer in primären Kohlenstoffatomen. Im industriellen Maßstab wird nun die Alkannitrierung in der Gasphase bei 150-490 ° C mit Stickoxid- oder Salpetersäuredämpfen durchgeführt.
Alkane: chemische Eigenschaften. Sulfochlorierungsreaktion
Die gesättigten Kohlenwasserstoffe werden mit einer Mischung behandeltSchwefeldioxid und Chlor. Katalysatoren sind meist Peroxide oder UV-Strahlung. Diese Reaktion wird verwendet, um synthetische Waschmittel (Waschmittel) herzustellen. Alkylsulfochloride wirken mit Alkalien, was zur Bildung von alkalischen Salzen von Sulfonsäuren führt, Strukturbestandteilen von Detergenzien (Pasten, Pulver).
Gesättigte Kohlenwasserstoffe sind Rohstoffe für die Synthese einer Vielzahl organischer Substanzen. Voraussetzung für die Synthese vieler von ihnen ist die Herstellung von Alkanen aus Alkanen oder ungesättigten Kohlenwasserstoffen.
Отщепление водорода от молекулы алкана, или Durch Dehydrierung in Gegenwart von Katalysatoren und beim Erhitzen (auf 460 ° C) können die erforderlichen Alkene erhalten werden. Es wurden Methoden zur Oxidation von Alkanen bei niedrigen Temperaturen in Gegenwart von Katalysatoren (Magnesiumsalzen) entwickelt. Dies ermöglicht es Ihnen, den Reaktionsverlauf direktional zu beeinflussen und die notwendigen Oxidationsprodukte bei der chemischen Synthese zu erhalten. Beispielsweise erzeugt die Oxidation höherer Alkane eine Vielzahl höherer Alkohole oder höherer Fettsäuren.
Die Alkanspaltung tritt auch bei anderen aufBedingungen (Brennen, Knacken). Gesättigte Kohlenwasserstoffe verbrennen mit einer blauen Flamme unter Freisetzung einer großen Wärmemenge. Diese Eigenschaften ermöglichen es, sie sowohl im Alltag als auch in der Industrie als kalorienreichen Kraftstoff einzusetzen.
