Гомологический ряд алканов Трудно себе представить наш быт без голубых язычков огня кухонной пли- ты или газовой зажигалки. В этих устройствах сгорают углеводороды одного и того же класса алканы. Различие лишь в том, что бытовой газ представляет собой главным образом метан СН₄, а в резервуаре зажигалки находятся под давлением сжиженные газы пропан С3Н8 и бутан С₄H10- Углеводороды, молекулы которых не содержат кратных связей, называют предельными или насыщенными. Своё название предельные углеводороды получили потому, что все валентности углеродных атомов в их молекулах насыщены атомами водорода до предела. Сокращённая структурная формула пропана СН3-СН2-СН3. Для бутана возможно написание двух структурных формул: в одной углеродная цепь имеет линейное, а в другой разветвлённое строение CH3-CH2-CH2-CH3 бутан CH3-CH-CH3 CH изобутан Свойства бутана и изобутана различны: бутан имеет бодее низкие температуры кипения и плавления. По отношению друг к другу бутан и изобутан являются изомерами, различающимися строением углеродной цепи. Изомерия углеродной цепи вариант структурной изомерии. Что же представляют собой алканы? Алканы это предельные углеводороды с общей форму- лой C n H 2n + 2 в молекулах которых все атомы соединены простыми одинарными) связями. В молекулах алканов углеродные цепи открытые, т. е. незамкнутые. Но предельными могут быть и углеводороды, имеющие замкнутую углеродную цепь. Этот класс соединений называют циклоалканами. Некоторые циклоалканы, например циклогексан C6*H12 входят в состав нефти. Простейший представитель алканов метан C*H4.Именно это соединение является родоначальником гомологического ряда алканов. Ряд расположенных в порядке возрастания относительных молекулярных масс веществ, сходных по строению и свойствам, но отличающихся друг от друга по составу на одну или несколько групп C*H2 (гомологическую разность), называют гомологическим рядом. Вещества такого ряда называют гомологами. Формулу каждого последующего члена гомологического ряда легко получить из формулы предыдущего, заменив один атом водорода в молекуле на группу C*H3 Так, второй гомолог ряда алканов этан имеет формулу C*H3 - C*H3 Формулы и названия первых шести представителей алканов с неразветвлённой цепью атомов углерода приведены в таблице 1. Если от молекулы алкана мысленно отщепить один атом водорода, мы получим частицу со свободной валентностью у атома углерода радикал. Название радикала, соответствующие меняют на алкильного радикала, строится так: суффикс мулы и названия алкильных будет подчиняться общей формуле СnН2n + 1. Формулы и названия алкильных ради калов, приведённые в таблице 1, нужно запомнить, чтобы уметь называть органические вещества с разветвлённой углеродной цепью. Номенклатура алканов Для построения названий органических веществ, в частности предельных углеводородов, используют свод правил номенклатуру. В соответствии с так называемой международной, или систематической, номенклатурой при составлении названий алканов руководствуются следующими правилами: 1) выбирают в молекуле самую длинную цепь атомов углерода; 2) нумеруют атомы углерода в цепи с того конца, к которому ближе разветвление; 3) записывают основу названия вещества название углеводорода с тем же числом углеродных атомов, что и в пронумерованной цепи; 4) перед основой названия перечисляют все заместители основной цепи с указанием номеров атомов углерода, при которых они стоят. Если одинаковых заместителей несколько, перед их названиями ставят приставки ди, три, тетра-; 5) все цифры друг от друга отделяют запятыми, буквы от цифр дефисом. Если при одном углеродном атоме имеется не один, а два заместителя, его цифра повторяется в названии дважды; 6) перед названием предельного углеводорода нормального (неразветвлённого) строения ставят букву н. Проиллюстрируем эти правила примерами названий алканов. CH-CH2-CH2-CH2-CH, 1 3 4 5 CH-CH-CH-CH, 1 2 3 4 CH3 12 CH-C-CH 3 н-пентан CH3 2-метилбутан CH3 2,2-диметилпропан 3 4 5 CH-CH2-CH-CH2-CH2-CH 1 C2H5 6 3-этилгексан 6 5 4 3 2 1 CH3-CH2-CH-CH2-CH-CH3 CH3 CH3 2,4-диметилгексан конспект