நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்கள் என்பது sp 3 கலப்பின நிலையில் உள்ள கார்பன் அணுக்களைக் கொண்ட மூலக்கூறுகள் ஆகும். அவை கோவலன்ட் சிக்மா பிணைப்புகளால் பிரத்தியேகமாக ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்டுள்ளன. "நிறைவுற்ற" அல்லது "நிறைவுற்ற" ஹைட்ரோகார்பன்கள் என்ற பெயர் இந்த சேர்மங்கள் எந்த அணுக்களையும் இணைக்கும் திறனைக் கொண்டிருக்கவில்லை என்பதிலிருந்து வந்தது. அவை தீவிரமானவை, முற்றிலும் நிறைவுற்றவை. விதிவிலக்கு சைக்ளோஅல்கேன்ஸ்.

அல்கேன்கள் என்றால் என்ன?

ஆல்கேன்கள் நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்கள் மற்றும் அவற்றின் கார்பன் சங்கிலி திறந்திருக்கும் மற்றும் ஒற்றை பிணைப்புகளைப் பயன்படுத்தி ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட கார்பன் அணுக்களைக் கொண்டுள்ளது. இது மற்ற (அதாவது, அல்கீன்கள் போன்ற இரட்டை, அல்லது மூன்று, அல்கைல் போன்ற) பிணைப்புகளைக் கொண்டிருக்கவில்லை. அல்கேன்கள் பாரஃபின்கள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன. நன்கு அறியப்பட்ட பாரஃபின்கள் முக்கியமாக இந்த நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்கள் C 18 -C 35 குறிப்பிட்ட செயலற்ற தன்மை கொண்ட கலவையாக இருப்பதால் அவை இந்தப் பெயரைப் பெற்றன.

அல்கேன்கள் மற்றும் அவற்றின் தீவிரவாதிகள் பற்றிய பொதுவான தகவல்கள்

அவற்றின் சூத்திரம்: C n P 2 n +2, இங்கே n என்பது 1 ஐ விட அதிகமாகவோ அல்லது சமமாகவோ உள்ளது. மோலார் நிறை சூத்திரத்தால் கணக்கிடப்படுகிறது: M = 14n + 2. அம்சம்: அவர்களின் பெயர்களில் உள்ள முடிவுகள் “-an” ஆகும். ஹைட்ரஜன் அணுக்களை மற்ற அணுக்களுடன் மாற்றுவதன் விளைவாக உருவாகும் அவற்றின் மூலக்கூறுகளின் எச்சங்கள் அலிபாடிக் ரேடிக்கல்கள் அல்லது அல்கைல்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. அவை R என்ற எழுத்தால் குறிக்கப்படுகின்றன. மோனோவலன்ட் அலிபாடிக் ரேடிக்கல்களின் பொதுவான சூத்திரம்: C n P 2 n +1, இங்கே n என்பது 1 ஐ விட அதிகமாகவோ அல்லது சமமாகவோ உள்ளது. அலிபாடிக் ரேடிக்கல்களின் மோலார் நிறை சூத்திரத்தால் கணக்கிடப்படுகிறது: M = 14n + 1. அலிபாடிக் ரேடிக்கல்களின் ஒரு சிறப்பியல்பு அம்சம்: "- சில்ட்" என்ற பெயர்களில் முடிவடைகிறது. அல்கேன் மூலக்கூறுகள் அவற்றின் சொந்த கட்டமைப்பு அம்சங்களைக் கொண்டுள்ளன:

• C-C பிணைப்பு 0.154 nm நீளத்தால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது;
• C-H பிணைப்பு 0.109 nm நீளத்தால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது;
• பிணைப்பு கோணம் (கார்பன்-கார்பன் பிணைப்புகளுக்கு இடையிலான கோணம்) 109 டிகிரி மற்றும் 28 நிமிடங்கள்.

அல்கேன்கள் ஹோமோலோகஸ் தொடரைத் தொடங்குகின்றன: மீத்தேன், ஈத்தேன், புரொப்பேன், பியூட்டேன் மற்றும் பல.

அல்கேன்களின் இயற்பியல் பண்புகள்

ஆல்கேன்கள் என்பது நிறமற்ற மற்றும் தண்ணீரில் கரையாத பொருட்கள். மூலக்கூறு எடை மற்றும் ஹைட்ரோகார்பன் சங்கிலி நீளத்தின் அதிகரிப்புக்கு ஏற்ப அல்கேன்கள் உருகத் தொடங்கும் வெப்பநிலை மற்றும் அவை கொதிக்கும் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும். குறைந்த கிளைகள் முதல் அதிக கிளைகள் கொண்ட அல்கேன்கள் வரை, கொதிநிலை மற்றும் உருகும் புள்ளிகள் குறைகின்றன. வாயு ஆல்கேன்கள் வெளிர் நீலம் அல்லது நிறமற்ற சுடருடன் எரிந்து அதிக வெப்பத்தை உருவாக்கும். CH 4 -C 4 H 10 என்பது வாசனை இல்லாத வாயுக்கள். C 5 H 12 -C 15 H 32 ஒரு குறிப்பிட்ட வாசனையைக் கொண்ட திரவங்கள். சி 15 எச் 32 மற்றும் பலவும் மணமற்றவை.

அல்கேன்களின் வேதியியல் பண்புகள்

இந்த சேர்மங்கள் வேதியியல் ரீதியாக செயலற்றவை, இது சிக்மா பிணைப்புகளை உடைக்க கடினமாக உள்ளது - C-C மற்றும் C-H. சி-சி பத்திரங்கள் துருவமற்றவை என்பதையும், சி-எச் பிணைப்புகள் குறைந்த துருவம் என்பதையும் கருத்தில் கொள்வது மதிப்பு. இவை சிக்மா வகையைச் சேர்ந்த குறைந்த துருவப்படுத்தப்பட்ட பிணைப்புகள் மற்றும் அதன்படி, அவை ஒரு ஹோமோலிடிக் பொறிமுறையால் உடைக்கப்பட வாய்ப்புள்ளது, இதன் விளைவாக தீவிரவாதிகள் உருவாகும். இதனால், இரசாயன பண்புகள்அல்கேன்கள் முக்கியமாக தீவிர மாற்று வினைகளுக்கு மட்டுமே.

நைட்ரேஷன் எதிர்வினைகள்

அல்கேன்கள் நைட்ரிக் அமிலத்துடன் 10% செறிவுடன் அல்லது 140 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் வாயு சூழலில் டெட்ராவலன்ட் நைட்ரஜன் ஆக்சைடுடன் மட்டுமே வினைபுரிகின்றன. அல்கேன்களின் நைட்ரேஷன் எதிர்வினை கொனோவலோவ் எதிர்வினை என்று அழைக்கப்படுகிறது. இதன் விளைவாக, நைட்ரோ கலவைகள் மற்றும் நீர் உருவாகின்றன: CH 4 + நைட்ரிக் அமிலம் (நீர்த்த) = CH 3 - NO 2 (நைட்ரோமெத்தேன்) + நீர்.

எரிப்பு எதிர்வினைகள்

நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்கள் பெரும்பாலும் எரிபொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவை எரியும் திறனால் நியாயப்படுத்தப்படுகின்றன: C n P 2n+2 + ((3n+1)/2) O 2 = (n+1) H 2 O + n CO 2.

ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்வினைகள்

ஆல்கேன்களின் இரசாயன பண்புகள் ஆக்ஸிஜனேற்றும் திறனையும் உள்ளடக்கியது. எதிர்வினையுடன் என்ன நிலைமைகள் உள்ளன மற்றும் அவை எவ்வாறு மாற்றப்படுகின்றன என்பதைப் பொறுத்து, ஒரே பொருளிலிருந்து வெவ்வேறு இறுதி தயாரிப்புகளைப் பெறலாம். எதிர்வினையை துரிதப்படுத்தும் வினையூக்கியின் முன்னிலையில் ஆக்ஸிஜனுடன் மீத்தேன் லேசான ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் சுமார் 200 ° C வெப்பநிலை பின்வரும் பொருட்களுக்கு வழிவகுக்கும்:

1) 2CH 4 (ஆக்ஸிஜனுடன் ஆக்சிஜனேற்றம்) = 2CH 3 OH (ஆல்கஹால் - மெத்தனால்).

2) CH 4 (ஆக்ஸிஜனுடன் ஆக்சிஜனேற்றம்) = CH 2 O (ஆல்டிஹைடு - மெத்தனால் அல்லது ஃபார்மால்டிஹைடு) + H 2 O.

3) 2CH 4 (ஆக்ஸிஜனுடன் ஆக்சிஜனேற்றம்) = 2HCOOH (கார்பாக்சிலிக் அமிலம் - மீத்தேன் அல்லது ஃபார்மிக்) + 2H 2 O.

மேலும், ஆல்கேன்களின் ஆக்சிஜனேற்றம் காற்றுடன் வாயு அல்லது திரவ ஊடகத்தில் மேற்கொள்ளப்படலாம். இத்தகைய எதிர்வினைகள் அதிக கொழுப்பு ஆல்கஹால் மற்றும் தொடர்புடைய அமிலங்களின் உருவாக்கத்திற்கு வழிவகுக்கும்.

வெப்ப உறவு

+150-250 ° C க்கு மேல் இல்லாத வெப்பநிலையில், எப்போதும் ஒரு வினையூக்கியின் முன்னிலையில், ஒரு கட்டமைப்பு மறுசீரமைப்பு நிகழ்கிறது. கரிமப் பொருள், இது அணுக்களின் இணைப்பு வரிசையை மாற்றுவதில் உள்ளது. இந்த செயல்முறைஐசோமரைசேஷன் என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் எதிர்வினையின் விளைவாக வரும் பொருட்கள் ஐசோமர்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இதனால், சாதாரண பியூட்டேனில் இருந்து, அதன் ஐசோமர் பெறப்படுகிறது - ஐசோபுடேன். 300-600 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலை மற்றும் வினையூக்கியின் முன்னிலையில், ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறுகள் (டீஹைட்ரஜனேற்ற எதிர்வினைகள்), ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறுகள் கார்பன் சங்கிலியை ஒரு சுழற்சியில் மூடுவதன் மூலம் (ஆல்கேன்களின் சுழற்சி அல்லது நறுமண எதிர்வினைகள்) உருவாக்கம் மூலம் C-H பிணைப்புகள் உடைக்கப்படுகின்றன. :

1) 2CH 4 = C 2 H 4 (எத்தீன்) + 2H 2.

2) 2CH 4 = C 2 H 2 (எதைன்) + 3H 2.

3) C 7 H 16 (சாதாரண ஹெப்டேன்) = C 6 H 5 - CH 3 (toluene) + 4 H 2.

ஹாலோஜெனேஷன் எதிர்வினைகள்

இத்தகைய எதிர்வினைகள் ஒரு கரிமப் பொருளின் மூலக்கூறில் ஆலசன்களை (அவற்றின் அணுக்கள்) அறிமுகப்படுத்துவதை உள்ளடக்கியது, இதன் விளைவாக சி-ஆலசன் பிணைப்பு உருவாகிறது. ஆல்கேன்கள் ஆலசன்களுடன் வினைபுரியும் போது, ​​ஆலசன் வழித்தோன்றல்கள் உருவாகின்றன. இந்த எதிர்வினை குறிப்பிட்ட அம்சங்களைக் கொண்டுள்ளது. இது ஒரு தீவிரமான பொறிமுறையின் படி தொடர்கிறது, மேலும் அதைத் தொடங்குவதற்கு, ஆலசன்கள் மற்றும் அல்கேன்களின் கலவையை புற ஊதா கதிர்வீச்சுக்கு வெளிப்படுத்துவது அல்லது வெறுமனே வெப்பப்படுத்துவது அவசியம். ஆல்கேன்களின் பண்புகள் ஆலசன் அணுக்களுடன் முழுமையான மாற்றீடு அடையும் வரை ஆலசனேற்ற எதிர்வினை தொடர அனுமதிக்கின்றன. அதாவது, மீத்தேன் குளோரினேஷன் ஒரு கட்டத்தில் முடிவடையாது மற்றும் மீதில் குளோரைடு உற்பத்தி. எதிர்வினை மேலும் செல்லும், சாத்தியமான அனைத்து மாற்று தயாரிப்புகளும் உருவாகும், குளோரோமீத்தேன் தொடங்கி கார்பன் டெட்ராகுளோரைடுடன் முடிவடையும். இந்த நிலைமைகளின் கீழ் மற்ற அல்கேன்களை குளோரினுடன் வெளிப்படுத்துவது வெவ்வேறு கார்பன் அணுக்களில் ஹைட்ரஜனை மாற்றுவதன் விளைவாக பல்வேறு தயாரிப்புகளை உருவாக்கும். எதிர்வினை நிகழும் வெப்பநிலை இறுதி தயாரிப்புகளின் விகிதத்தையும் அவற்றின் உருவாக்கத்தின் விகிதத்தையும் தீர்மானிக்கும். அல்கேனின் ஹைட்ரோகார்பன் சங்கிலி எவ்வளவு நீளமாக இருக்கிறதோ, அவ்வளவு எளிதாகச் செல்ல முடியும் இந்த எதிர்வினை. ஆலசனேற்றத்தின் போது, ​​குறைந்த ஹைட்ரஜனேற்றப்பட்ட (மூன்றாம் நிலை) கார்பன் அணு முதலில் மாற்றப்படும். முதன்மையானது மற்றவர்களுக்குப் பிறகு வினைபுரியும். ஆலசனேற்ற எதிர்வினை நிலைகளில் ஏற்படும். முதல் கட்டத்தில், ஒரு ஹைட்ரஜன் அணு மட்டுமே மாற்றப்படுகிறது. ஆல்கேன்கள் ஆலசன் கரைசல்களுடன் (குளோரின் மற்றும் புரோமின் நீர்) தொடர்பு கொள்ளாது.

சல்போகுளோரினேஷன் எதிர்வினைகள்

ஆல்கேன்களின் இரசாயன பண்புகள் சல்போகுளோரினேஷன் வினையால் (ரீட் ரியாக்ஷன் என அழைக்கப்படும்) பூர்த்தி செய்யப்படுகின்றன. புற ஊதா கதிர்வீச்சுக்கு வெளிப்படும் போது, ​​அல்கேன்கள் குளோரின் மற்றும் சல்பர் டை ஆக்சைடு கலவையுடன் வினைபுரியும். இதன் விளைவாக, ஹைட்ரஜன் குளோரைடு உருவாகிறது, அதே போல் ஒரு அல்கைல் ரேடிக்கல், இது சல்பர் டை ஆக்சைடை சேர்க்கிறது. இதன் விளைவாக ஒரு குளோரின் அணுவின் பிடிப்பு மற்றும் அதன் அடுத்த மூலக்கூறின் அழிவு காரணமாக நிலையானதாக மாறும் ஒரு சிக்கலான கலவை ஆகும்: R-H + SO 2 + Cl 2 + புற ஊதா கதிர்கள்= R-SO 2 Cl + HCl. எதிர்வினையின் விளைவாக உருவாகும் சல்போனைல் குளோரைடுகள் சர்பாக்டான்ட்களின் உற்பத்தியில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

வரையறை 1

அல்கேன்ஸ்இவை ஹைட்ரோகார்பன்கள், கார்பன் அணுக்கள், அவற்றின் மூலக்கூறுகள் எளிமையான (ஒற்றை) $\சிக்மா $- பிணைப்புகளால் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்டுள்ளன. இந்த சேர்மங்களில் உள்ள கார்பன் அணுக்களின் மற்ற அனைத்து வேலன்சி அலகுகளும் ஹைட்ரஜன் அணுக்களுடன் ஆக்கிரமிக்கப்பட்டுள்ளன (நிறைவுற்றவை).

நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்களின் மூலக்கூறுகளில் உள்ள கார்பன் அணுக்கள் முதல் வேலன்ஸ் நிலையில், அதாவது $sp3$ கலப்பின நிலையில் உள்ளன. இத்தகைய நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்கள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன பாரஃபின்கள்.

இந்த கரிம சேர்மங்கள் பாரஃபின்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன, ஏனெனில் அவை நீண்ட காலமாக குறைந்த எதிர்வினையாக (லத்தீன் மொழியிலிருந்து) கருதப்பட்டன. பரும்- சிறிய மற்றும் அஃபினிஸ்- ஒரு தொடர்பு உள்ளது).

நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்களின் பழைய பெயர் அலிபாடிக் அல்லது கொழுப்பு ஹைட்ரோகார்பன்கள் (லேட். அலிஃபாடிக்- கொழுப்பு). ஒரு காலத்தில் இந்த பொருட்கள் என வகைப்படுத்தப்பட்ட முதல் ஆய்வு செய்யப்பட்ட சேர்மங்களின் பெயரிலிருந்து இந்த பெயர் வந்தது - கொழுப்புகள்.

நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்கள் பொது வாய்ப்பாடு $C_nH_((2_n+2))$ $(n - 1, 2, 3, 4, ...)$ உடன் சேர்மங்களின் வரிசையை உருவாக்குகின்றன. இந்தத் தொடரில் ஒரு எளிய கலவை மீத்தேன் $CH_4$ ஆகும். எனவே, இந்த கலவைகள் பல மீத்தேன் ஹைட்ரோகார்பன்கள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன.

ஒரே மாதிரியான தொடர்

மீத்தேன் தொடரின் கலவைகள் ஒத்த கட்டமைப்புகள் மற்றும் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. ஒரே மாதிரியான இரசாயனப் பண்புகளைக் கொண்ட மற்றும் இயற்பியல் பண்புகளில் வழக்கமான மாற்றத்தால் வகைப்படுத்தப்படும் இத்தகைய சேர்மங்களின் தொடர், ஒரே அமைப்பைக் கொண்டிருப்பது மற்றும் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட $-CH_2$-குழுக்களால் ஒன்றுக்கொன்று வேறுபடுவது, ஹோமோலோகஸ் தொடர் என அழைக்கப்படுகிறது. (கிரேக்க மொழியில் இருந்து" ஹோமோஸ்"- ஒற்றுமை). ஒவ்வொரு அடுத்தடுத்த ஹைட்ரோகார்பன் இந்த தொடர்$-CH_2$ குழுவின் முந்தைய குழுவிலிருந்து வேறுபட்டது. இந்த குழு ஒரு ஹோமோலோகஸ் வேறுபாடு என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் இந்தத் தொடரின் தனிப்பட்ட உறுப்பினர்கள் ஹோமோலாக்ஸ் என்று அழைக்கப்படுகிறார்கள்.

அல்கேன்களின் பெயர்களின் தோற்றம்

முதல் நான்கு நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்களின் பெயர்கள் (மீத்தேன், ஈத்தேன், புரொப்பேன், பியூட்டேன்) தற்செயலாக எழுந்தன. எடுத்துக்காட்டாக, "எத்தேன்" என்ற வேர்ச்சொல் இருந்து வருகிறது லத்தீன் சொல் ஈதர்- ஈதர், மீதி ஈத்தேன் $-C_2H_5$ மருத்துவ ஈதரின் ஒரு பகுதியாக இருப்பதால். $C_5H_(12)$ இல் தொடங்கி, அல்கேன்களின் பெயர்கள் கிரேக்க அல்லது லத்தீன் எண்களில் இருந்து பெறப்பட்டவை, அவை கொடுக்கப்பட்ட நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பனின் மூலக்கூறில் உள்ள கார்பன் அணுக்களின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கின்றன, இந்த பெயர்களில் -ane என்ற பின்னொட்டு சேர்க்கப்பட்டுள்ளது. எனவே, ஹைட்ரோகார்பன் $C_5H_(12)$ பென்டேன் என்று அழைக்கப்படுகிறது (கிரேக்க மொழியில் இருந்து " பெண்டா" - ஐந்து), $C_6H_(14)$ - ஹெக்ஸேன் (கிரேக்கத்தில் இருந்து " ஹெக்ஸா" - ஆறு), $C_7H_(10)$ - ஹெப்டேன் (கிரேக்கத்தில் இருந்து " ஹெப்டா"- ஏழு), முதலியன.

முறையான பெயரிடலுக்கான விதிகள்

கரிமப் பொருட்களுக்கு பெயரிட, தூய மற்றும் பயன்பாட்டு வேதியியலின் சர்வதேச ஒன்றியம் (IUPAC) முறையான (அறிவியல்) பெயரிடலுக்கான விதிகளை உருவாக்கியது. இந்த விதிகளின்படி, ஹைட்ரோகார்பன்கள் பின்வருமாறு பெயரிடப்பட்டுள்ளன:

ஒரு ஹைட்ரோகார்பன் மூலக்கூறில், முக்கியமானது தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது - நீண்ட மற்றும் சிக்கலானது (இது கொண்டது மிகப்பெரிய எண்கிளைகள்) - கார்பன் சங்கிலி.

பிரதான சங்கிலியின் கார்பன் அணுக்கள் எண்ணப்பட்டுள்ளன.ரேடிக்கலுக்கு மிகக் குறைந்த எண்ணைக் கொடுக்கும் சங்கிலியின் முடிவில் இருந்து எண்ணிடுதல் தொடர்ச்சியாக மேற்கொள்ளப்படுகிறது. பல அல்கைல் ரேடிக்கல்கள் இருந்தால், இரண்டு சாத்தியமான தொடர்ச்சியான எண்களின் இலக்கங்களின் அளவை ஒப்பிடுக. இரண்டாவது வரிசை எண்ணை விட முதல் எண் குறைவாக நிகழும் எண் "குறைவாக" கருதப்படுகிறது மற்றும் ஹைட்ரோகார்பனின் பெயரை உருவாக்கப் பயன்படுகிறது.

இடமிருந்து வலமாக எண்ணுவதை விட வலமிருந்து இடமாக எண்ணுவது "சிறியதாக" இருக்கும்.

பக்க சங்கிலிகளை உருவாக்கும் ஹைட்ரோகார்பன் ரேடிக்கல்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.ஒவ்வொரு தீவிரவாதியின் பெயருக்கும் முன், கொடுக்கப்பட்ட ரேடிக்கல் அமைந்துள்ள பிரதான சங்கிலியின் கார்பன் அணுவின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கும் ஒரு எண் வைக்கப்படுகிறது. பெயரிலிருந்து எண் ஹைபன் மூலம் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. அல்கைல் ரேடிக்கல்களின் பெயர்கள் அகரவரிசையில் பட்டியலிடப்பட்டுள்ளன. ஒரு ஹைட்ரோகார்பனில் ஒரே மாதிரியான பல தீவிரவாதிகள் இருந்தால், இந்த ரேடிக்கல்களைக் கொண்ட கார்பன் அணுக்களின் எண்கள் ஏறுவரிசையில் எழுதப்படும். எண்கள் ஒன்றுக்கொன்று காற்புள்ளிகளால் பிரிக்கப்படுகின்றன. எண்களுக்குப் பிறகு, முன்னொட்டுகள் எழுதப்படுகின்றன: di- (இரண்டு ஒத்த தீவிரவாதிகள் இருந்தால்), tri- (மூன்று ஒத்த தீவிரவாதிகள் இருக்கும்போது), tetra-, penta-, முதலியன (நான்கு, ஐந்து, முதலியன இருந்தால், ஒரே மாதிரியானவை. தீவிரவாதிகள், முறையே). கொடுக்கப்பட்ட ஹைட்ரோகார்பனில் எத்தனை ஒத்த ரேடிக்கல்கள் உள்ளன என்பதை முன்னொட்டுகள் குறிப்பிடுகின்றன. முன்னொட்டிற்குப் பிறகு தீவிரத்தின் பெயர் வைக்கப்படுகிறது. ஒரே கார்பன் அணுவில் இரண்டு ஒத்த தீவிரவாதிகள் அமைந்தால், இந்த கார்பன் அணுவின் எண்ணிக்கை இரண்டு முறை பெயரில் வைக்கப்படும்.

முக்கிய எண்ணிடப்பட்ட கார்பன் சங்கிலியின் ஹைட்ரோகார்பனுக்கு பெயரிடவும், அனைத்து நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்களின் பெயர்களும் -an பின்னொட்டு இருப்பதை நினைவில் கொள்க.

பின்வரும் உதாரணம் இந்த விதிகளை தெளிவுபடுத்த உதவும்:

படம் 1.

பக்க சங்கிலிகளின் அல்கைல் ரேடிக்கல்கள்

சில நேரங்களில் பக்க சங்கிலிகளின் அல்கைல் ரேடிக்கல்கள் கிளைத்திருக்கும். இந்த வழக்கில், அவை தொடர்புடைய நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்களைப் போலவே அழைக்கப்படுகின்றன, -an என்ற பின்னொட்டுக்கு பதிலாக, -il என்ற பின்னொட்டு மட்டுமே பயன்படுத்தப்படுகிறது.

ஒரு கிளைத்த ரேடிக்கலின் கார்பன் சங்கிலி எண்ணப்படுகிறது. பிரதான சங்கிலியுடன் இணைக்கப்பட்ட இந்த ரேடிக்கலின் கார்பன் அணுவிற்கு $1$ என்ற எண் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. வசதிக்காக, ஒரு கிளைத்த ரேடிக்கலின் கார்பன் சங்கிலியானது ப்ரைம்களுடன் எண்களால் எண்ணப்படுகிறது மற்றும் அத்தகைய தீவிரத்தின் முழுப் பெயர் அடைப்புக்குறிக்குள் வைக்கப்படுகிறது:

படம் 2.

பகுத்தறிவு பெயரிடல்

முறையான ஒன்றைத் தவிர, நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்களுக்கு பெயரிட பகுத்தறிவு பெயரிடலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த பெயரிடலின் படி, நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்கள் மீத்தேனின் வழித்தோன்றல்களாகக் கருதப்படுகின்றன, இதன் மூலக்கூறில் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் தீவிரவாதிகளால் மாற்றப்படுகின்றன. பகுத்தறிவு பெயரிடலின் படி, நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பனின் பெயர் இந்த வழியில் உருவாகிறது: கார்பன் அணுவில் அமைந்துள்ள அனைத்து தீவிரவாதிகள் மிகப்பெரிய எண்மாற்றீடுகள் (அவை ஒரே மாதிரியாக இருந்தால் அவற்றின் எண்ணிக்கையைக் குறிப்பிடவும்), பின்னர் இந்த பெயரிடலின் படி ஹைட்ரோகார்பனின் பெயரின் அடிப்பகுதியைச் சேர்க்கவும் - "மீத்தேன்" என்ற வார்த்தை. எ.கா:

படம் 3.

ஒப்பீட்டளவில் எளிமையான ஹைட்ரோகார்பன்களுக்கு பெயரிட பகுத்தறிவு பெயரிடல் பயன்படுத்தப்படுகிறது. முறையான பெயரிடலுடன் ஒப்பிடும்போது இந்த பெயரிடல் மேம்பட்டது மற்றும் பயன்படுத்த மிகவும் குறைவான வசதியானது அல்ல. பகுத்தறிவு பெயரிடலின் படி, ஒரே பொருள் வெவ்வேறு பெயர்களைக் கொண்டிருக்கலாம், இது மிகவும் சிரமமாக உள்ளது. கூடுதலாக, இந்த பெயரிடலின் படி அனைத்து நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்களையும் பெயரிட முடியாது.

அல்கேன்கள் (பாரஃபின்கள் அல்லது நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்கள்)- அடிப்படை கலவையின் அடிப்படையில் கரிம சேர்மங்களின் எளிய வகுப்பு. அவை கார்பன் மற்றும் ஹைட்ரஜனால் ஆனவை. இந்த வகுப்பின் மூதாதையர் மீத்தேன் சிஎச் 4 ஆகும். அல்கேன்கள் என வகைப்படுத்தப்பட்ட மற்ற அனைத்து ஹைட்ரோகார்பன்களும் ஹோமோலோகஸ் மீத்தேன் தொடரின் உறுப்பினர்கள். அல்கேன்களின் பொதுவான சூத்திரம் C n H 2 n +2

கார்பன் அதன் வெளிப்புற ஷெல்லில் நான்கு வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது, எனவே அது ஹைட்ரஜன் அணுக்களுடன் நான்கு இரண்டு-எலக்ட்ரான் கோவலன்ட் பிணைப்புகளை உருவாக்கலாம்:

உயர் ஹோமோலாஜ்களுக்கு நகரும் போது, ​​ஐசோமர்களின் எண்ணிக்கை கூர்மையாக அதிகரிக்கிறது (மேலே பார்க்கவும்).

ஒரு கார்பன் அணுவுடன் இணைக்கப்பட்ட கார்பன் அணு என்று அழைக்கப்படுகிறது முதன்மையானது, இரண்டுடன் - இரண்டாம் நிலை, மூன்றுடன் - மூன்றாம் நிலைமற்றும் நான்குடன் - நாலாந்தர:

அல்கேன்களை பெயரிட பல பெயரிடல்களைப் பயன்படுத்தலாம்: வரலாற்று அல்லது அற்பமான பெயரிடல் -இது பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் கரிம சேர்மங்களுக்கான வரலாற்று ரீதியாக நிறுவப்பட்ட பெயர்களின் சுருக்கமாகும். – பகுத்தறிவு பெயரிடல்.இந்த பெயரிடலின் படி ஒரு பெயரைத் தொகுக்கும்போது, ​​​​அதில் உள்ள ஹைட்ரஜன் அணுக்களை அல்கைல் ரேடிக்கல்களால் மாற்றியதன் விளைவாக தொடரின் எளிய பிரதிநிதியிலிருந்து கலவை பெறப்பட்டதாகக் கருதப்படுகிறது.

– IUPAC பெயரிடல்

ஒரே மாதிரியான தொடர், அதே செயல்பாட்டுக் குழுக்கள் மற்றும் அதே அமைப்பு கொண்ட கரிம சேர்மங்களின் வரிசை, ஒவ்வொரு உறுப்பினரும் அதன் அண்டை நாடுகளிலிருந்து நிரந்தர கட்டமைப்பு அலகு (ஹோமோலோகஸ் வேறுபாடு), பெரும்பாலும் மெத்திலீன் குழு -CH 2 - மூலம் வேறுபடுகின்றன. ஹோமோலோகஸ் தொடரின் உறுப்பினர்கள் ஹோமோலாக்ஸ் என்று அழைக்கப்படுகிறார்கள். ஹோமோலோகஸ் தொடரில், பல இயற்பியல் பண்புகள் இயற்கையாக மாறுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, நேர்-சங்கிலி சேர்மங்களின் (C 5 -C 14) வரிசையின் நடுவில் உள்ள கொதிநிலைகள் அண்டை ஹோமோலாக்குகளுக்கு இடையே 20-30 ° C வரை வேறுபடுகின்றன; ஹோமோலோகஸ் வேறுபாடு -CH 2 - சோடியம் டி-லைன் எரிப்பு வெப்பம் 630-640 kJ/mol மற்றும் மூலக்கூறு ஒளிவிலகல் 4.6 ஆக அதிகரிக்கிறது. ஹோமோலோகஸ் தொடரின் உயர் உறுப்பினர்களில், இந்த வேறுபாடுகள் படிப்படியாக மென்மையாக்கப்படுகின்றன.

அல்கேன்களின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகள். அல்கேன்களைப் பெறுதல் மற்றும் அடையாளம் காண்பதற்கான முறைகள். தனிப்பட்ட பிரதிநிதிகள்.

இயற்பியல் பண்புகள்அல்கேன்கள்.

தொடரின் முதல் நான்கு உறுப்பினர்கள் - மீத்தேன், ஈத்தேன், புரொப்பேன் மற்றும் பியூட்டேன் - at அறை நிலைமைகள்வாயுக்கள். ஆல்கேன்கள் சி 5 - சி 15 திரவம், மற்றும் சி 16 மற்றும் அதற்கு அப்பால் திடமானவை.

IN சாதாரண நிலைமைகள்

அல்கேன்களின் வேதியியல் பண்புகள்

மீத்தேன் தொடரின் ஹைட்ரோகார்பன்கள் சாதாரண வெப்பநிலையில் வேதியியல் ரீதியாக மிகவும் மந்தமானவை. அவை ஹைட்ரஜனைச் சேர்ப்பதில்லை (எனவே வரம்புக்குட்படுத்தப்பட்டவை), Cl 2 மற்றும் Br 2 உடன் வினைபுரியாது, அதே நேரத்தில் பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட் மற்றும் குரோமிக் அமிலம் போன்ற வலுவான ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவர்களால் குளிரில் ஆக்ஸிஜனேற்றப்படாது ரேடிக்கல்களின் உருவாக்கத்துடன் ஒப்பீட்டளவில் எளிதாக ஹோமோலிடிக் பிளவுக்கு உட்பட்டது. அதனால் தான் தீவிர மாற்று எதிர்வினைகள் அல்கேன்களுக்கு மிகவும் பொதுவானவை.

- ஹாலோஜனேஷன்

ஒளியில், ஆல்கேன்கள் ஹைட்ரஜன் அணுக்களை ஆலசன் அணுக்களுடன் தொடர்ச்சியாக மாற்ற முடியும், எடுத்துக்காட்டாக:

மணிக்கு வெப்பநிலை »500 °Cநைட்ரிக் அமிலம் மற்றும் நைட்ரஜன் டை ஆக்சைடு ஆகியவற்றின் செல்வாக்கின் கீழ் மீத்தேன் நைட்ரேட் செய்யப்படுகிறது:

– சல்போனேஷன்

சல்பூரிக் அமிலம் (ஒலியம்) சூடுபடுத்தும் போது மெதுவாக அல்கேன்களை சல்போனேட் செய்கிறது மூன்றாம் நிலையுடன்கார்பன் அணு:

- சல்போகுளோரினேஷன்

புற ஊதா விளக்குகளின் செல்வாக்கின் கீழ், அல்கேன்கள் SO 2 + Cl 2 கலவையுடன் மாற்று எதிர்வினைக்கு உட்படுகின்றன:

- ஆக்சிஜனேற்றம்

ஐசோல்கேன்களில், மூன்றாம் நிலை குழு CH ஒப்பீட்டளவில் எளிதில் ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுகிறது. தொழில்துறை ஆர்வமானது அதிக நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்கள் C 8 - C 18 கலவையின் வினையூக்க ஆக்சிஜனேற்றம் ஆகும்:

- டீஹைட்ரஜனேற்றம்

t = 300 °C...400 °C இல், வினையூக்கியின் மேல் செல்லும் அல்கேன்கள் இரண்டு ஹைட்ரஜன் அணுக்களை இழந்து ஆல்க்கீன்களாக மாறும்:

- ஐசோமரைசேஷன்

அமில வினையூக்கிகளின் செல்வாக்கின் கீழ் (எடுத்துக்காட்டாக, AlCl 3, H 2 SO 4, முதலியன), அல்கேன்கள் கார்பன் எலும்புக்கூட்டை மறுசீரமைக்கும் திறன் கொண்டவை:

அல்கேன்களை உற்பத்தி செய்யும் முறைகள்

- நிறைவுறா ஹைட்ரோகார்பன்களின் ஹைட்ரஜனேற்றம்

– அல்கைல் ஹலைடுகளிலிருந்து (வூர்ட்ஸ் எதிர்வினை, 1870)

- கார்பாக்சிலிக் அமிலங்களிலிருந்து

- பெட்ரோலியம் அல்கேன்களின் விரிசல் மற்றும் பைரோலிசிஸ்:

5. அல்கீன்ஸ். பொது பண்புகள்: அமைப்பு, ஐசோமெரிசம், பெயரிடல்.

அல்கீன்களின் ஹோமோலோகஸ் தொடர் எத்திலீனுடன் தொடங்குகிறது. அல்கீன்ஸ்(ஒலிஃபின்ஸ், எத்திலீன் ஹைட்ரோகார்பன்கள்) - மூலக்கூறில் ஒரு இரட்டைப் பிணைப்பைக் கொண்டிருக்கும் ஹைட்ரோகார்பன்கள். பொதுவான சூத்திரம் C n H 2n ஆகும்.

ஐசோமெரிசம். பெயரிடல்

நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்களின் தொடரைப் போலவே, அல்கீன்களின் கட்டமைப்பு ஐசோமெரிஸம் தொடரின் நான்காவது உறுப்பினருடன் தொடங்குகிறது. இருப்பினும், ஐசோமர்களின் எண்ணிக்கை மிகவும் பெரியது. ஓலெஃபின்களின் ஐசோமெரிசம் கார்பன் சங்கிலியின் கட்டமைப்பால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, இரண்டாவதாக, சங்கிலியில் உள்ள இரட்டைப் பிணைப்பின் நிலை மற்றும் மூன்றாவதாக, இரட்டைப் பிணைப்பு கொண்ட கார்பன்களில் அணுக்கள் அல்லது குழுக்களின் இடஞ்சார்ந்த ஏற்பாட்டால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

அல்கீன்கள் வெவ்வேறு பெயரிடல்களால் அழைக்கப்படுகின்றன. அற்பமான பெயரிடலில், தொடர்புடைய நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன் ரேடிக்கலின் பெயருடன் -ene என்ற பின்னொட்டு சேர்க்கப்படுகிறது: எத்திலீன், ப்ரோப்பிலீன், பியூட்டிலீன், ஐசோபியூட்டிலீன், அமிலீன் போன்றவை. பகுத்தறிவு பெயரிடலின் படி, ஓலிஃபின்கள் எத்திலீனின் வழித்தோன்றல்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. IUPAC பெயரிடலைப் பயன்படுத்தி கலவைக்கு பெயரிடும் போது, ​​இரட்டைப் பிணைப்பைக் கொண்ட மிக நீளமான கார்பன் சங்கிலி கலவையின் முதுகெலும்பாகத் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது. பெயர் அல்கேன் பெயரை அடிப்படையாகக் கொண்டது -அன் மூலம் மாற்றப்பட்டது
-என். எண் கார்பன் அணுவின் எண்ணிக்கையைத் தொடர்ந்து இரட்டைப் பிணைப்பைக் குறிக்கிறது. பிரதான சங்கிலியின் கார்பன் அணுக்கள் இரட்டைப் பிணைப்பு நெருக்கமாக இருக்கும் முடிவில் இருந்து எண்ணப்பட வேண்டும்.

அல்கேன்களின் அமைப்பு

மீத்தேன், ஈத்தேன் மற்றும் புரொப்பேன் போன்ற எளிய அல்கேன்களின் இரசாயன அமைப்பு (மூலக்கூறில் உள்ள அணுக்களின் இணைப்பு வரிசை) பிரிவு 2 இல் கொடுக்கப்பட்டுள்ள அவற்றின் கட்டமைப்பு சூத்திரங்களால் காட்டப்பட்டுள்ளது. அல்கேன்கள்:

எஸ்-எஸ் மற்றும் எஸ்-என்.

சி-சி பிணைப்பு கோவலன்ட் அல்லாததுருவமானது. C-H பிணைப்பு கோவலன்ட், பலவீனமாக துருவமானது, ஏனெனில் கார்பனும் ஹைட்ரஜனும் எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டியில் நெருக்கமாக உள்ளன (கார்பனுக்கு 2.5 மற்றும் ஹைட்ரஜனுக்கு 2.1). கார்பன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் அணுக்களின் பகிரப்பட்ட எலக்ட்ரான் ஜோடிகளால் ஆல்கேன்களில் கோவலன்ட் பிணைப்புகளின் உருவாக்கம் மின்னணு சூத்திரங்களைப் பயன்படுத்தி காட்டப்படலாம்:

மின்னணு மற்றும் கட்டமைப்பு சூத்திரங்கள் வேதியியல் கட்டமைப்பை பிரதிபலிக்கின்றன, ஆனால் மூலக்கூறுகளின் இடஞ்சார்ந்த அமைப்பு பற்றிய ஒரு கருத்தை கொடுக்கவில்லை, இது பொருளின் பண்புகளை கணிசமாக பாதிக்கிறது.

இடஞ்சார்ந்த அமைப்பு, அதாவது. விண்வெளியில் உள்ள ஒரு மூலக்கூறின் அணுக்களின் ஒப்பீட்டு ஏற்பாடு இந்த அணுக்களின் அணு சுற்றுப்பாதைகளின் (AO) திசையைப் பொறுத்தது. ஹைட்ரோகார்பன்களில், கார்பனின் அணு சுற்றுப்பாதைகளின் இடஞ்சார்ந்த நோக்குநிலையால் முக்கிய பங்கு வகிக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் ஹைட்ரஜன் அணுவின் கோள 1s-AO ஒரு குறிப்பிட்ட நோக்குநிலையைக் கொண்டிருக்கவில்லை.

கார்பன் AO இன் இடஞ்சார்ந்த ஏற்பாடு, அதன் கலப்பினத்தின் வகையைப் பொறுத்தது (பகுதி I, பிரிவு 4.3). அல்கேன்களில் உள்ள நிறைவுற்ற கார்பன் அணு மற்ற நான்கு அணுக்களுடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ளது. எனவே, அதன் நிலை sp3 கலப்பினத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது (பகுதி I, பிரிவு 4.3.1). இந்த வழக்கில், நான்கு sp3-ஹைப்ரிட் கார்பன் AOக்கள் ஒவ்வொன்றும் ஹைட்ரஜனின் s-AO உடன் அச்சு (σ-) ஒன்றுடன் ஒன்று அல்லது மற்றொரு கார்பன் அணுவின் sp3-AO உடன் இணைந்து σ உருவாக்குகிறது. -சிஎச் இணைப்புகள்அல்லது எஸ்-எஸ்.

கார்பனின் நான்கு σ-பிணைப்புகள் விண்வெளியில் 109°28" கோணத்தில் இயக்கப்படுகின்றன, இது எலக்ட்ரான்களின் குறைந்தபட்ச விரட்டலுக்கு ஒத்திருக்கிறது. எனவே, அல்கேன்களின் எளிய பிரதிநிதியான மீத்தேன் CH4-ன் மூலக்கூறு டெட்ராஹெட்ரானின் வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளது, அதன் மையத்தில் ஒரு கார்பன் அணு உள்ளது, மற்றும் முனைகளில் ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் உள்ளன:

பிணைப்பு கோணம் N-C-H சமம் 109о28". மீத்தேன் இடஞ்சார்ந்த அமைப்பை வால்யூமெட்ரிக் (அளவிலான) மற்றும் பந்து மற்றும் குச்சி மாதிரிகளைப் பயன்படுத்திக் காட்டலாம்.

பதிவு செய்வதற்கு, இடஞ்சார்ந்த (ஸ்டீரியோகெமிக்கல்) சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்துவது வசதியானது.

அடுத்த ஹோமோலாஜின் மூலக்கூறில், ஈத்தேன் C2H6, இரண்டு டெட்ராஹெட்ரல் sp3 கார்பன் அணுக்கள் மிகவும் சிக்கலான இடஞ்சார்ந்த அமைப்பை உருவாக்குகின்றன:

2 க்கும் மேற்பட்ட கார்பன் அணுக்களைக் கொண்ட அல்கேன் மூலக்கூறுகள் வளைந்த வடிவங்களால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.

அல்கேன்களின் ஐசோமெரிசம்

ஐசோமெரிசம் என்பது ஒரே கலவை (அதே மூலக்கூறு சூத்திரம்), ஆனால் வெவ்வேறு கட்டமைப்புகளைக் கொண்ட சேர்மங்களின் இருப்பு நிகழ்வு ஆகும். அத்தகைய இணைப்புகள் அழைக்கப்படுகின்றன ஐசோமர்கள்.

அணுக்கள் மூலக்கூறுகளில் (அதாவது, வேதியியல் அமைப்பு) இணைக்கப்படும் வரிசையில் உள்ள வேறுபாடுகள் வழிவகுக்கும். கட்டமைப்பு ஐசோமெரிசம். கட்டமைப்பு ஐசோமர்களின் அமைப்பு கட்டமைப்பு சூத்திரங்களால் பிரதிபலிக்கப்படுகிறது. ஆல்கேன்களின் தொடரில், சங்கிலியில் 4 அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட கார்பன் அணுக்கள் இருக்கும்போது, ​​கட்டமைப்பு ஐசோமெரிசம் தன்னை வெளிப்படுத்துகிறது, அதாவது. பியூட்டேன் சி 4 எச் 10 இல் தொடங்குகிறது. ஒரே கலவை மற்றும் ஒரே வேதியியல் கட்டமைப்பின் மூலக்கூறுகளில் விண்வெளியில் அணுக்களின் வெவ்வேறு உறவினர் நிலைகள் சாத்தியமாக இருந்தால், நாம் கவனிக்கிறோம் இடஞ்சார்ந்த ஐசோமெரிசம் (ஸ்டீரியோசோமரிசம்). இந்த வழக்கில், கட்டமைப்பு சூத்திரங்களின் பயன்பாடு போதுமானதாக இல்லை மற்றும் மூலக்கூறு மாதிரிகள் அல்லது சிறப்பு சூத்திரங்கள் - ஸ்டீரியோகெமிக்கல் (ஸ்பேஷியல்) அல்லது ப்ராஜெக்ஷன் - பயன்படுத்தப்பட வேண்டும்.

ஆல்கேன்கள், ஈத்தேன் H 3 C-CH 3 இல் தொடங்கி, பல்வேறு இடஞ்சார்ந்த வடிவங்களில் உள்ளன ( இணக்கங்கள்), C-C σ பிணைப்புகளுடன் உள்ளக மூலக்கூறு சுழற்சியால் ஏற்படுகிறது மற்றும் அழைக்கப்படுவதை வெளிப்படுத்துகிறது சுழற்சி (உறுதியான) ஐசோமெரிசம்.

கூடுதலாக, ஒரு மூலக்கூறில் 4 வெவ்வேறு மாற்றீடுகளுடன் பிணைக்கப்பட்ட ஒரு கார்பன் அணு இருந்தால், மற்றொரு வகை இடஞ்சார்ந்த ஐசோமெரிசம் சாத்தியமாகும், இரண்டு ஸ்டீரியோசோமர்கள் ஒரு பொருளாகவும் அதன் கண்ணாடிப் பிம்பமாகவும் (எப்படி ஒத்திருக்கிறது) இடது கைசரியானதைக் குறிக்கிறது). மூலக்கூறுகளின் கட்டமைப்பில் இத்தகைய வேறுபாடுகள் அழைக்கப்படுகின்றன ஆப்டிகல் ஐசோமெரிசம்.

. ஆல்கேன்களின் கட்டமைப்பு ஐசோமெரிசம்

கட்டமைப்பு ஐசோமர்கள் ஒரே கலவையின் கலவைகள் ஆகும், அவை அணுக்களின் பிணைப்பு வரிசையில் வேறுபடுகின்றன, அதாவது. இரசாயன அமைப்புமூலக்கூறுகள்.

ஆல்கேன்களின் தொடரில் கட்டமைப்பு ஐசோமெரிஸம் வெளிப்படுவதற்கான காரணம், இந்த வகை கட்டமைப்பு ஐசோமெரிசம் என்று அழைக்கப்படுகிறது கார்பன் எலும்புக்கூடு ஐசோமெரிசம்.

எடுத்துக்காட்டாக, கலவை C 4 H 10 என்ற அல்கேன் வடிவத்தில் இருக்கலாம் இரண்டுகட்டமைப்பு ஐசோமர்கள்:

மற்றும் அல்கேன் சி 5 எச் 12 - வடிவத்தில் மூன்றுகார்பன் சங்கிலியின் கட்டமைப்பில் வேறுபடும் கட்டமைப்பு ஐசோமர்கள்:

மூலக்கூறுகளில் கார்பன் அணுக்களின் எண்ணிக்கையில் அதிகரிப்புடன், சங்கிலிக் கிளைகளின் சாத்தியக்கூறுகள் அதிகரிக்கின்றன, அதாவது. கார்பன் அணுக்களின் எண்ணிக்கையுடன் ஐசோமர்களின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கிறது.

கட்டமைப்பு ஐசோமர்கள் இயற்பியல் பண்புகளில் வேறுபடுகின்றன. மூலக்கூறுகளின் குறைந்த அடர்த்தியான பேக்கிங் மற்றும் அதற்கேற்ப, சிறிய இடைக்கணிப்பு இடைவினைகள் காரணமாக, கிளைத்த அமைப்பைக் கொண்ட அல்கேன்கள், அவற்றின் கிளைக்கப்படாத ஐசோமர்களைக் காட்டிலும் குறைந்த வெப்பநிலையில் கொதிக்கின்றன.

ஐசோமர்களின் கட்டமைப்பு சூத்திரங்களை உருவாக்குவதற்கான நுட்பங்கள்

அல்கேனின் உதாரணத்தைப் பார்ப்போம் உடன் 6 என் 14 .

1. முதலில், நேரியல் ஐசோமர் மூலக்கூறை (அதன் கார்பன் எலும்புக்கூடு) சித்தரிக்கிறோம்.

2. பின்னர் நாம் சங்கிலியை 1 கார்பன் அணுவால் சுருக்கி, இந்த அணுவை சங்கிலியின் எந்த கார்பன் அணுவுடன் அதிலிருந்து ஒரு கிளையாக இணைக்கிறோம், தீவிர நிலைகளைத் தவிர்த்து:

(2) அல்லது (3)

தீவிர நிலைகளில் ஒன்றில் கார்பன் அணுவை இணைத்தால், சங்கிலியின் வேதியியல் அமைப்பு மாறாது.

வரையறை

அல்கேன்ஸ்- நிறைவுற்ற (அலிபாடிக்) ஹைட்ரோகார்பன்கள், இதன் கலவை C n H 2 n +2 சூத்திரத்தால் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது.

ஆல்கேன்கள் ஒரு ஹோமோலோகஸ் தொடரை உருவாக்குகின்றன, ஒவ்வொரு இரசாயன கலவையும் அடுத்த மற்றும் முந்தையவற்றிலிருந்து அதே எண்ணிக்கையிலான கார்பன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் அணுக்களால் வேறுபடுகின்றன - சிஎச் 2, மற்றும் ஹோமோலோகஸ் தொடரில் சேர்க்கப்பட்டுள்ள பொருட்கள் ஹோமோலாக்ஸ் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. அல்கேன்களின் ஹோமோலோகஸ் தொடர் அட்டவணை 1 இல் வழங்கப்பட்டுள்ளது.

அட்டவணை 1. அல்கேன்களின் ஹோமோலோகஸ் தொடர்.

ஆல்கேன் மூலக்கூறுகளில், முதன்மை (அதாவது ஒரு பிணைப்பால் இணைக்கப்பட்டுள்ளது), இரண்டாம் நிலை (அதாவது இரண்டு பிணைப்புகளால் இணைக்கப்பட்டுள்ளது), மூன்றாம் நிலை (அதாவது மூன்று பிணைப்புகளால் இணைக்கப்பட்டுள்ளது) மற்றும் குவாட்டர்னரி (அதாவது நான்கு பிணைப்புகளால் இணைக்கப்பட்டுள்ளது) கார்பன் அணுக்கள் வேறுபடுகின்றன.

C 1 H3 – C 2 H 2 – C 1 H 3 (1 – முதன்மை, 2 – இரண்டாம் நிலை கார்பன் அணுக்கள்)

CH 3 –C 3 H(CH 3) – CH 3 (3-மூன்றாம் நிலை கார்பன் அணு)

CH 3 – C 4 (CH 3) 3 – CH 3 (4-குவாட்டர்னரி கார்பன் அணு)

ஆல்கேன்கள் கட்டமைப்பு ஐசோமெரிசம் (கார்பன் எலும்புக்கூடு ஐசோமெரிசம்) மூலம் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. எனவே, பென்டேன் பின்வரும் ஐசோமர்களைக் கொண்டுள்ளது:

CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 (பெண்டேன்)

CH 3 –CH(CH 3)-CH 2 -CH 3 (2-மெத்தில்புடேன்)

CH 3 -C(CH 3) 2 -CH 3 (2,2 – dimethylpropane)

ஆல்கேன்கள், ஹெப்டேனில் தொடங்கி, ஆப்டிகல் ஐசோமெரிஸத்தால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.

நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்களில் உள்ள கார்பன் அணுக்கள் sp 3 கலப்பினத்தில் உள்ளன. அல்கேன் மூலக்கூறுகளில் பிணைப்புகளுக்கு இடையிலான கோணங்கள் 109.5 ஆகும்.

அல்கேன்களின் வேதியியல் பண்புகள்

சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ், அல்கேன்கள் வேதியியல் ரீதியாக செயலற்றவை - அவை அமிலங்கள் அல்லது காரங்களுடன் வினைபுரிவதில்லை. இது அதிக வலிமை காரணமாகும் - சி-சி இணைப்புகள்மற்றும் எஸ்-என். துருவமற்ற C-C மற்றும் C-H பிணைப்புகள் செயலில் உள்ள ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களின் செல்வாக்கின் கீழ் மட்டுமே ஒரே மாதிரியாக பிளவுபட முடியும். எனவே, அல்கேன்கள் தீவிர மாற்று பொறிமுறையால் தொடரும் எதிர்வினைகளில் நுழைகின்றன. தீவிர எதிர்வினைகளில், ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் முதலில் மூன்றாம் நிலை கார்பன் அணுக்களிலும், பின்னர் இரண்டாம் நிலை மற்றும் முதன்மை கார்பன் அணுக்களிலும் மாற்றப்படுகின்றன.

தீவிர மாற்று எதிர்வினைகள் ஒரு சங்கிலித் தன்மையைக் கொண்டுள்ளன. முக்கிய நிலைகள்: சங்கிலியின் அணுக்கரு (தொடக்கம்) (1) - புற ஊதா கதிர்வீச்சின் செல்வாக்கின் கீழ் நிகழ்கிறது மற்றும் ஃப்ரீ ரேடிக்கல்கள் உருவாவதற்கு வழிவகுக்கிறது, சங்கிலி வளர்ச்சி (2) - அல்கேன் மூலக்கூறிலிருந்து ஒரு ஹைட்ரஜன் அணுவின் சுருக்கம் காரணமாக ஏற்படுகிறது. ; சங்கிலி நிறுத்தம் (3) - இரண்டு ஒத்த அல்லது வேறுபட்ட தீவிரவாதிகள் மோதும்போது ஏற்படும்.

X:X → 2X . (1)

R:H+X . → HX + R . (2)

ஆர் . + X:X → R:X + X . (2)

ஆர் . + ஆர் . → ஆர்:ஆர் (3)

ஆர் . +எக்ஸ் . → R:X (3)

எக்ஸ் . +எக்ஸ் . → X:X (3)

ஹாலோஜெனேஷன்.புற ஊதா கதிர்வீச்சு அல்லது உயர் வெப்பநிலையின் செயல்பாட்டின் கீழ் அல்கேன்கள் குளோரின் மற்றும் புரோமினுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, ​​மோனோ- முதல் பாலிஹலோஜன்-பதிலீடு செய்யப்பட்ட அல்கேன்கள் வரையிலான தயாரிப்புகளின் கலவை உருவாகிறது:

CH 3 Cl +Cl 2 = CH 2 Cl 2 + HCl (டைகுளோரோமீத்தேன்)

CH 2 Cl 2 + Cl 2 = CHCl 3 + HCl (ட்ரைகுளோரோமீத்தேன்)

CHCl 3 +Cl 2 = CCL 4 + HCl (கார்பன் டெட்ராகுளோரைடு)

நைட்ரேஷன் (கொனோவலோவ் எதிர்வினை). நீர்த்த நைட்ரிக் அமிலம் 140C மற்றும் குறைந்த அழுத்தத்தில் ஆல்கேன்களில் செயல்படும் போது, ​​ஒரு தீவிர எதிர்வினை ஏற்படுகிறது:

CH 3 -CH 3 +HNO 3 = CH 3 -CH 2 -NO 2 (நைட்ரோஎத்தேன்) + H 2 O

சல்போகுளோரினேஷன் மற்றும் சல்பாக்சிடேஷன்.ஆல்கேன்களின் நேரடி சல்போனேஷனானது கடினமானது மற்றும் பெரும்பாலும் ஆக்சிஜனேற்றத்துடன் சேர்ந்து, அல்கேன்சல்போனைல் குளோரைடுகள் உருவாகின்றன:

R-H + SO 2 + Cl 2 → R-SO 3 Cl + HCl

சல்போனிக் ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்வினை இதேபோல் தொடர்கிறது, இந்த விஷயத்தில் மட்டுமே அல்கனெசல்போனிக் அமிலங்கள் உருவாகின்றன:

R-H + SO 2 + ½ O 2 → R-SO 3 H

விரிசல்- சி-சி பிணைப்புகளின் தீவிர பிளவு. வெப்பமடையும் போது மற்றும் வினையூக்கிகளின் முன்னிலையில் நிகழ்கிறது. அதிக அல்கேன்கள் விரிசல் ஏற்படும் போது, ​​மீத்தேன் மற்றும் ஈத்தேன் விரிசல் ஏற்படும் போது, ​​அசிட்டிலீன் உருவாகிறது.

C 8 H 18 = C 4 H 10 (பியூட்டேன்) + C 3 H 8 (புரோபேன்)

2CH 4 = C 2 H 2 (அசிட்டிலீன்) + 3H 2

ஆக்சிஜனேற்றம். வளிமண்டல ஆக்ஸிஜனுடன் மீத்தேன் லேசான ஆக்சிஜனேற்றம் மெத்தனால், ஃபார்மிக் ஆல்டிஹைட் அல்லது ஃபார்மிக் அமிலத்தை உருவாக்கலாம். காற்றில், ஆல்கேன்கள் கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் தண்ணீருக்கு எரிகின்றன:

C n H 2 n +2 + (3n+1)/2 O 2 = nCO 2 + (n+1)H 2 O

அல்கேன்களின் இயற்பியல் பண்புகள்

சாதாரண நிலையில், C 1 -C 4 வாயுக்கள், C 5 -C 17 திரவங்கள், மற்றும் C 18 இலிருந்து தொடங்கும் திடப்பொருள்கள். அல்கேன்கள் நடைமுறையில் நீரில் கரையாதவை, ஆனால் பென்சீன் போன்ற துருவமற்ற கரைப்பான்களில் அதிகம் கரையக்கூடியவை. எனவே, மீத்தேன் CH 4 (சதுப்பு நிலம், சுரங்க வாயு) என்பது நிறமற்ற மற்றும் மணமற்ற வாயு ஆகும், இது எத்தனால், ஈதர், ஹைட்ரோகார்பன்களில் மிகவும் கரையக்கூடியது, ஆனால் தண்ணீரில் மோசமாக கரையக்கூடியது. மீத்தேன் இயற்கை எரிவாயுவில் அதிக கலோரி எரிபொருளாகவும், ஹைட்ரஜன், அசிட்டிலீன், குளோரோஃபார்ம் மற்றும் பிற கரிமப் பொருட்களின் உற்பத்திக்கான மூலப்பொருளாகவும் தொழில்துறை அளவில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

புரோபேன் சி 3 எச் 8 மற்றும் பியூட்டேன் சி 4 எச் 10 ஆகியவை எளிதில் திரவமாக்கப்படுவதால் பாட்டில் வாயுக்களாக அன்றாட வாழ்வில் பயன்படுத்தப்படும் வாயுக்கள். ப்ரோபேன் கார் எரிபொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் இது பெட்ரோலை விட சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்தது. செயற்கை ரப்பர் உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படும் 1,3-பியூடாடீன் உற்பத்திக்கான மூலப்பொருள் பியூட்டேன் ஆகும்.

அல்கேன்கள் தயாரித்தல்

ஆல்கேன்கள் இயற்கை மூலங்களிலிருந்து பெறப்படுகின்றன - இயற்கை எரிவாயு (80-90% - மீத்தேன், 2-3% - ஈத்தேன் மற்றும் பிற நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்கள்), நிலக்கரி, கரி, மரம், எண்ணெய் மற்றும் பாறை மெழுகு.

அல்கேன்களை உற்பத்தி செய்வதற்கு ஆய்வக மற்றும் தொழில்துறை முறைகள் உள்ளன. தொழில்துறையில், பிட்மினஸ் நிலக்கரி (1) அல்லது பிஷ்ஷர்-ட்ரோப்ஷ் எதிர்வினை (2) மூலம் அல்கான்கள் பெறப்படுகின்றன:

nC + (n+1)H 2 = C n H 2 n +2 (1)

nCO + (2n+1)H 2 = C n H 2 n +2 + H 2 O (2)

ஆல்கேன்களை உற்பத்தி செய்வதற்கான ஆய்வக முறைகள் பின்வருமாறு: வெப்பமூட்டும் மற்றும் வினையூக்கிகள் (Ni, Pt, Pd) (1) முன்னிலையில் நிறைவுறாத ஹைட்ரோகார்பன்களின் ஹைட்ரஜனேற்றம், ஆர்கனோமெட்டாலிக் கலவைகளுடன் நீரின் தொடர்பு (2), கார்பாக்சிலிக் அமிலங்களின் மின்னாற்பகுப்பு (3), டிகார்பாக்சிலேஷன் எதிர்வினைகள் (4) மற்றும் வூர்ட்ஸ் (5) மற்றும் பிற வழிகளில்.

R 1 -C≡C-R 2 (அல்கைன்) → R 1 -CH = CH-R 2 (அல்கீன்) → R 1 -CH 2 – CH 2 -R 2 (அல்கேன்) (1)

R-Cl + Mg → R-Mg-Cl + H 2 O → R-H (அல்கேன்) + Mg(OH)Cl (2)

CH 3 COONa↔ CH 3 COO — + Na +

2CH 3 COO - → 2CO 2 + C 2 H 6 (ஈத்தேன்) (3)

CH 3 COONa + NaOH → CH 4 + Na 2 CO 3 (4)

R 1 -Cl +2Na +Cl-R 2 →2NaCl + R 1 -R 2 (5)

சிக்கலைத் தீர்ப்பதற்கான எடுத்துக்காட்டுகள்

எடுத்துக்காட்டு 1

உடற்பயிற்சி	11.2 லிட்டர் மீத்தேன் முதல் நிலை குளோரினேஷனுக்குத் தேவையான குளோரின் அளவைத் தீர்மானிக்கவும்.
தீர்வு	மீத்தேன் குளோரினேஷனின் முதல் கட்டத்திற்கான எதிர்வினை சமன்பாட்டை எழுதுவோம் (அதாவது, ஆலசனேற்ற எதிர்வினையில், ஒரே ஒரு ஹைட்ரஜன் அணு மட்டுமே மாற்றப்படுகிறது, இதன் விளைவாக ஒரு மோனோகுளோரின் வழித்தோன்றல் உருவாகிறது): CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl (மீத்தேன் குளோரைடு) மீத்தேன் பொருளின் அளவைக் கண்டுபிடிப்போம்: v(CH 4) = V(CH 4)/V மீ v(CH 4) = 11.2/22.4 = 0.5 மோல் எதிர்வினை சமன்பாட்டின் படி, குளோரின் மோல்களின் எண்ணிக்கை மற்றும் மீத்தேன் மோல்களின் எண்ணிக்கை 1 மோலுக்கு சமம், எனவே, குளோரின் மற்றும் மீத்தேன் மோல்களின் நடைமுறை எண்ணிக்கையும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும் மற்றும் சமமாக இருக்கும்: v(Cl 2) = v(CH 4) = 0.5 mol குளோரின் பொருளின் அளவை அறிந்தால், அதன் வெகுஜனத்தை நீங்கள் காணலாம் (இதுதான் சிக்கல் கேள்வியில் முன்வைக்கப்படுகிறது). குளோரின் நிறை குளோரின் பொருளின் அளவு மற்றும் அதன் மோலார் நிறை (1 மோல் குளோரின் மூலக்கூறு நிறை; மூலக்கூறு நிறை அட்டவணையைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது. இரசாயன கூறுகள் DI. மெண்டலீவ்). குளோரின் நிறை இதற்கு சமமாக இருக்கும்: m(Cl 2) = v(Cl 2)×M(Cl 2) m(Cl 2) = 0.5×71 = 35.5 கிராம்
பதில்	குளோரின் நிறை 35.5 கிராம்