Углеводороды. Предельные углеводороды. Непредельные углеводороды. Циклоалканы., страница 10

3.Сульфохлорирование. При освещение ультрафиолетом светом алканы вступают в реакцию замещения сосмесью сернистого ангидрида и хлора или хлористым сульфурилом (SO2Cl2), в результате которой образуются хлорангидриды алкансульфоновых кислот(сульфохлориды):

R-H + SO2 + Cl2 → R- SO2Cl + НCl

Эта реакция является цепной, протекающей с участием свободных радикалов

Cl : Cl → Cl· + Cl·

R : H + Cl· → R· + HCl

R· + SO2 → R-SO2·

R-SO2· + Cl : Cl → R- SO2Cl + Cl·

Образующиеся при омылении сульфохлоридов соли сульфоновых кислот являются хорошими моющими средствами:

R- SO2Cl + 2NaOH → R- SO3Na + NaCl + H2O

Cульфохлорирование легче всего идет у вторичного атома углерода. Водород у третичного углерода на сульфохлориднуюгруппу не замещается вследствие пространственных затруднений. Побочными продуктами при сульфохлорировании являются продукты хлорирования соответсвующего алкана.

4.Сульфирование и сульфоокисление. Алканы при обычной температуре с серной кислотой не взаимодействуют. Серная кислота, в которой растворен серный ангидрид, при нагревании медленно сульфирует алканы с образованием сульфокислот:

R-H + Н2SO4 → R- SO3Н + Н2О

Сульфоокисление протекает при действии на алканы смеси диоксида серы и кислорода только на свету или в присутсвии мнициаторов, образующих свободные радикалы:

2R-H + 2SO2 + О2 → 2R- SO3Н

Сульфоокисление протекает также по радикаоьному механизму.

5.Окисление алканов. В нормальных условиях алканы инертны по отношению к сильным окислителям, таким, как кислород, перманганат калия, бихромат калия.

Окисление алканов при повышенных температурах, протекающее через образование свободных радикалов, приводит к образованию гидропероксидов.

R-H + О2 → R-О-О-Н

Дальнейшее превращение гидропероксидов зависит от их строения. Продуктами окисления могут быть спирты, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты.

В присутствии кислорода (или воздуха) при повышенных температурах алканы полностью сгорают до диоксида углерода и воды с выделение большого количества тепла (891 КДж/моль). При сгорании 1 кг метана выделяется 55000 кДж. Эта реакция широко используется в энергетических целях, так как подобное сгорание алканов происходит в двигателях всех типов.

6. Изомеризация алканов. Алканы под действием кислот Льюиса при сравнительно низких температурах (50-100°С) претерпевают обратимую реакцию изомеризации.

НЕПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ

Непредельные УВ – это УВ, в составе молекул которых содержатся кратные связи .Непредельные УВ содержат меньше атомов Н, чем предельные, поэтому их часто называют непредельными.

1) Классификация, номенклатура, изомерия.

Классификация в зависимости от характера кратных связей и их количества в молекуле:

- алкены (этиленовые УВ) – ненасыщенные алифатические УВ с общей формулой СnH2n, содержащие двойную связь;

- алкины (ацетиленовые УВ) - ненасыщенные алифатические УВ с общей формулой СnH2n-2.

Такому же составу соответствуют алкадиены (СnH2n-2), содержащие две двойные связи. В зависимости от взаимного расположения двойных связей различают три типа диенов. Наиболее важными с практической и теоретической точки зрения являются: 1) диены с сопряженными двойными связями С=С-С=С; 2) кумулированные двойные связи С=С=С (аллены); 3) изолированные двойные связиС=С-С-С=С.

Еще более ненасыщенные УВ – енины СnH2n-4, содержащиеодну двойную и одну тройную связь, полиены и т.д.

СН2=СН2                                                               этилен

СН3-СН=СН2                                                        пропилен

СН3-СН2-СН=СН2                                                бутилен

СН3-СН=СН-СН3                              псевдобутилен ацетилен дивинил изопрен изобутилен

Структурная изомерия непредельных УВ обусловлена как различным строением углеродного скелета, так и различным расположением кратных связей в одном и том же углеродном скелете.

2)Способы получения.

Так как соединения очень реакционноспособны, то в природы распространены очень мало.