அல்கேன்களின் அமைப்பு

ஆல்கேன்கள் ஹைட்ரோகார்பன்கள் ஆகும், அதன் மூலக்கூறுகளில் அணுக்கள் ஒற்றை பிணைப்புகளால் இணைக்கப்படுகின்றன மற்றும் அவை பொதுவான சூத்திரத்துடன் ஒத்துப்போகின்றன. C n H 2n+2. அல்கேன் மூலக்கூறுகளில், அனைத்து கார்பன் அணுக்களும் மாநிலத்தில் உள்ளன sp 3 -கலப்பினம்.

இதன் பொருள் கார்பன் அணுவின் நான்கு கலப்பின சுற்றுப்பாதைகளும் வடிவம், ஆற்றல் ஆகியவற்றில் ஒரே மாதிரியானவை மற்றும் ஒரு சமபக்க முக்கோண பிரமிட்டின் மூலைகளை நோக்கி இயக்கப்படுகின்றன - டெட்ராஹெட்ரான். சுற்றுப்பாதைகளுக்கு இடையே உள்ள கோணங்கள் 109° 28′ ஆகும். ஒரு கார்பன்-கார்பன் பிணைப்பைச் சுற்றி கிட்டத்தட்ட கட்டற்ற சுழற்சி சாத்தியமாகும், மேலும் ஆல்கேன் மூலக்கூறுகள் டெட்ராஹெட்ரலுக்கு (109° 28′) அருகில் உள்ள கார்பன் அணுக்களில் கோணங்களைக் கொண்டு பலவிதமான வடிவங்களைப் பெறலாம், எடுத்துக்காட்டாக, n-பென்டேன் மூலக்கூறில்.

குறிப்பாக அல்கேன் மூலக்கூறுகளில் உள்ள பிணைப்புகளை நினைவுபடுத்துவது மதிப்பு. நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்களின் மூலக்கூறுகளில் உள்ள அனைத்து பிணைப்புகளும் ஒற்றை. அணுக்களின் கருக்களை இணைக்கும் அச்சில் ஒன்றுடன் ஒன்று நிகழ்கிறது, அதாவது σ பிணைப்புகள். கார்பன்-கார்பன் பிணைப்புகள் துருவமற்றவை மற்றும் மோசமாக துருவப்படுத்தக்கூடியவை. அல்கேன்களில் உள்ள C-C பிணைப்பின் நீளம் 0.154 nm (1.54 10 10 m) ஆகும். சி-எச் பிணைப்புகள் ஓரளவு குறுகியவை. எலக்ட்ரான் அடர்த்தி அதிக எலக்ட்ரோநெக்டிவ் கார்பன் அணுவை நோக்கி சிறிது மாற்றப்படுகிறது, அதாவது C-H பிணைப்பு பலவீனமாக துருவமானது.

மீத்தேன் ஹோமோலோகஸ் தொடர்

ஹோமோலாக்ஸ்- கட்டமைப்பு மற்றும் பண்புகளில் ஒத்த மற்றும் வேறுபடும் பொருட்கள் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட CH குழுக்கள் 2 .

நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்கள்மீத்தேன் ஒரே மாதிரியான தொடரை உருவாக்குகிறது.

ஐசோமெரிசம் மற்றும் அல்கேன்களின் பெயரிடல்

அல்கேன்கள் என்று அழைக்கப்படுபவை வகைப்படுத்தப்படுகின்றன கட்டமைப்பு ஐசோமெரிசம். கார்பன் எலும்புக்கூட்டின் கட்டமைப்பில் கட்டமைப்பு ஐசோமர்கள் ஒருவருக்கொருவர் வேறுபடுகின்றன. கட்டமைப்பு ஐசோமர்களால் வகைப்படுத்தப்படும் எளிமையான அல்கேன், பியூட்டேன் ஆகும்.

அல்கேன்களுக்கான அடிப்படை பெயரிடலை இன்னும் விரிவாகக் கருதுவோம் IUPAC.

1. முக்கிய சுற்று தேர்வு. ஹைட்ரோகார்பனின் பெயரின் உருவாக்கம் பிரதான சங்கிலியின் வரையறையுடன் தொடங்குகிறது - மூலக்கூறில் உள்ள கார்பன் அணுக்களின் மிக நீளமான சங்கிலி, அது அதன் அடிப்படை.

2. முக்கிய சங்கிலி அணுக்களின் எண்ணிக்கை. பிரதான சங்கிலியின் அணுக்களுக்கு எண்கள் ஒதுக்கப்பட்டுள்ளன. பிரதான சங்கிலியின் அணுக்களின் எண்ணிக்கையானது, மாற்றீடு நெருக்கமாக இருக்கும் முடிவில் இருந்து தொடங்குகிறது (கட்டமைப்புகள் A, B). மாற்றீடுகள் சங்கிலியின் முடிவில் இருந்து சமமான தொலைவில் அமைந்திருந்தால், எண்கள் அவற்றில் அதிகமானவை (கட்டமைப்பு B) இருக்கும் முடிவில் இருந்து தொடங்குகிறது. வெவ்வேறு மாற்றீடுகள் சங்கிலியின் முனைகளிலிருந்து சமமான தொலைவில் அமைந்திருந்தால், மூத்தவர் நெருக்கமாக இருக்கும் முடிவில் இருந்து எண்ணுதல் தொடங்குகிறது (கட்டமைப்பு D). ஹைட்ரோகார்பன் மாற்றீடுகளின் சீனியாரிட்டி, அவற்றின் பெயர் தொடங்கும் எழுத்து எழுத்துக்களில் தோன்றும் வரிசையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது: மெத்தில் (-CH 3), பின்னர் ப்ரோபில் (-CH 2 -CH 2 -CH 3), எத்தில் (-CH 2 -CH 3), முதலியன.

பதிலியின் பெயர் -ane என்ற பின்னொட்டுடன் தொடர்புடைய அல்கானின் பெயரில் -yl என்ற பின்னொட்டுடன் மாற்றுவதன் மூலம் உருவாகிறது என்பதை நினைவில் கொள்க.

3. பெயரின் உருவாக்கம். பெயரின் தொடக்கத்தில், எண்கள் குறிக்கப்படுகின்றன - மாற்றீடுகள் அமைந்துள்ள கார்பன் அணுக்களின் எண்கள். கொடுக்கப்பட்ட அணுவில் பல மாற்றீடுகள் இருந்தால், பெயரில் உள்ள தொடர்புடைய எண் இரண்டு முறை கமாவால் பிரிக்கப்படும் (2,2-). எண்ணுக்குப் பிறகு, மாற்றீடுகளின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்க ஒரு ஹைபன் பயன்படுத்தப்படுகிறது (டி - இரண்டு, மூன்று - மூன்று, டெட்ரா - நான்கு, பெண்டா - ஐந்து) மற்றும் மாற்றீட்டின் பெயரை (மெத்தில், எத்தில், புரோபில்). பின்னர், இடைவெளிகள் அல்லது ஹைபன்கள் இல்லாமல், பிரதான சங்கிலியின் பெயர். பிரதான சங்கிலி ஹைட்ரோகார்பன் என்று அழைக்கப்படுகிறது - மீத்தேன் (மீத்தேன், ஈத்தேன், புரொப்பேன், முதலியன) ஹோமோலோகஸ் தொடரின் உறுப்பினர்.

மேலே கொடுக்கப்பட்டுள்ள கட்டமைப்பு சூத்திரங்களின் பெயர்கள் பின்வருமாறு:

அமைப்பு A: 2-மெத்தில்ப்ரோபேன்;

அமைப்பு பி: 3-எத்தில்ஹெக்ஸேன்;

அமைப்பு பி: 2,2,4-டிரைமெதில்பென்டேன்;

அமைப்பு D: 2-மெத்தில் 4-எத்தில்ஹெக்ஸேன்.

மூலக்கூறுகளில் நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்கள் இல்லாதது துருவப் பிணைப்புகள்அவர்களுக்கு வழிவகுக்கிறது தண்ணீரில் மோசமாக கரையக்கூடியது, சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களுடன் (அயனிகள்) தொடர்பு கொள்ள வேண்டாம். அல்கேன்களுக்கான மிகவும் சிறப்பியல்பு எதிர்வினைகள் சம்பந்தப்பட்டவை ஃப்ரீ ரேடிக்கல்கள்.

அல்கேன்களின் இயற்பியல் பண்புகள்

மீத்தேன் ஹோமோலோகஸ் தொடரின் முதல் நான்கு பிரதிநிதிகள் வாயுக்கள். அவற்றில் எளிமையானது மீத்தேன் - நிறமற்ற, சுவையற்ற மற்றும் மணமற்ற வாயு ("வாயு" வின் வாசனை, நீங்கள் 04 ஐ அழைக்க வேண்டியதை உணர்ந்தவுடன், மெர்காப்டன்களின் வாசனையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது - வீட்டில் பயன்படுத்தப்படும் மீத்தேனில் பிரத்யேகமாக சேர்க்கப்படும் சல்பர் கொண்ட கலவைகள். மற்றும் தொழிற்சாலை எரிவாயு சாதனங்கள், இதனால் அருகில் இருப்பவர்கள் வாசனை மூலம் கசிவைக் கண்டறிய முடியும்).

இருந்து கலவை ஹைட்ரோகார்பன்கள் உடன் 5 என் 12 செய்ய உடன் 15 என் 32 - திரவங்கள்; கனமான ஹைட்ரோகார்பன்கள் திடப்பொருள்கள். கார்பன் சங்கிலி நீளம் அதிகரிப்பதன் மூலம் அல்கேன்களின் கொதிநிலை மற்றும் உருகும் புள்ளிகள் படிப்படியாக அதிகரிக்கின்றன. அனைத்து ஹைட்ரோகார்பன்களும் தண்ணீரில் மோசமாக கரையக்கூடியவை, திரவ ஹைட்ரோகார்பன்கள் பொதுவான கரிம கரைப்பான்கள்.

ஆல்கேன்களின் வேதியியல் பண்புகள்

மாற்று எதிர்வினைகள்.

அல்கேன்களுக்கான மிகவும் சிறப்பியல்பு எதிர்வினைகள் இலவச தீவிரவாத மாற்று, இதில் ஒரு ஹைட்ரஜன் அணு ஆலசன் அணு அல்லது சில குழுவால் மாற்றப்படுகிறது.

சிறப்பியல்பு சமன்பாடுகளை முன்வைப்போம் ஆலசனேற்ற எதிர்வினைகள்:

ஆலசன் அதிகமாக இருந்தால், குளோரினேஷன் மேலும் செல்லலாம், அனைத்து ஹைட்ரஜன் அணுக்களையும் குளோரின் மூலம் முழுமையாக மாற்றும் வரை:

இதன் விளைவாக வரும் பொருட்கள் கரைப்பான்களாகவும் கரிமத் தொகுப்புகளில் தொடக்கப் பொருட்களாகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

டீஹைட்ரஜனேற்றம் எதிர்வினை(ஹைட்ரஜன் சுருக்கம்).

அதிக வெப்பநிலையில் (400-600 °C) ஆல்கேன்கள் ஒரு வினையூக்கியின் மீது (Pt, Ni, Al 2 O 3, Cr 2 O 3) அனுப்பப்படும் போது, ​​ஒரு ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறு அகற்றப்பட்டு a அல்கீன்:

கார்பன் சங்கிலியின் அழிவுடன் எதிர்வினைகள். அனைத்து நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்கள் எரிகின்றனகார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் நீர் உருவாக்கத்துடன். குறிப்பிட்ட விகிதத்தில் காற்றில் கலந்த வாயு ஹைட்ரோகார்பன்கள் வெடிக்கும்.

1. நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்களின் எரிப்புஒரு ஃப்ரீ ரேடிக்கல் எக்ஸோதெர்மிக் எதிர்வினை, இது அல்கேன்களை எரிபொருளாகப் பயன்படுத்தும் போது மிகவும் முக்கியமானது:

பொதுவாக, அல்கேன்களின் எரிப்பு எதிர்வினை பின்வருமாறு எழுதப்படலாம்:

2. ஹைட்ரோகார்பன்களின் வெப்பப் பிளவு.

படி செயல்முறை தொடர்கிறது ஃப்ரீ ரேடிக்கல் பொறிமுறை. வெப்பநிலையின் அதிகரிப்பு கார்பன்-கார்பன் பிணைப்பின் ஹோமோலிடிக் பிளவு மற்றும் ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களின் உருவாக்கத்திற்கு வழிவகுக்கிறது.

இந்த தீவிரவாதிகள் ஒன்றோடு ஒன்று தொடர்பு கொண்டு, ஒரு ஹைட்ரஜன் அணுவை பரிமாறி, ஒரு மூலக்கூறை உருவாக்குகிறது அல்கேன் மற்றும் அல்கீன் மூலக்கூறு:

வெப்ப சிதைவு எதிர்வினைகள் தொழில்துறை செயல்முறைக்கு அடியில் உள்ளன - ஹைட்ரோகார்பன் விரிசல். இந்த செயல்முறை எண்ணெய் சுத்திகரிப்பு மிக முக்கியமான கட்டமாகும்.

3. பைரோலிசிஸ். மீத்தேன் 1000 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் சூடுபடுத்தப்படும் போது, மீத்தேன் பைரோலிசிஸ்- எளிய பொருட்களாக சிதைவு:

1500 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் சூடுபடுத்தப்படும் போது, ​​உருவாக்கம் அசிட்டிலீன்:

4. ஐசோமரைசேஷன். நேரியல் ஹைட்ரோகார்பன்களை ஐசோமரைசேஷன் வினையூக்கி (அலுமினியம் குளோரைடு) கொண்டு சூடாக்கும்போது கிளைத்த கார்பன் எலும்புக்கூடு:

5. நறுமணமாக்கல். சங்கிலியில் ஆறு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட கார்பன் அணுக்கள் கொண்ட அல்கேன்கள் பென்சீன் மற்றும் அதன் வழித்தோன்றல்களை உருவாக்க ஒரு வினையூக்கியின் முன்னிலையில் சுழற்சி செய்கின்றன:

ஆல்கேன் மூலக்கூறுகளில் உள்ள அனைத்து கார்பன் அணுக்களும் எஸ்பி 3 கலப்பின நிலையில் இருப்பதால், ஃப்ரீ ரேடிக்கல் பொறிமுறையின்படி தொடரும் எதிர்வினைகளில் அல்கேன்கள் நுழைகின்றன. இந்த பொருட்களின் மூலக்கூறுகள் கோவலன்ட் அல்லாத துருவ C-C (கார்பன்-கார்பன்) பிணைப்புகள் மற்றும் பலவீனமான துருவ C-H (கார்பன்-ஹைட்ரஜன்) பிணைப்புகளைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்படுகின்றன. அவை எலக்ட்ரான் அடர்த்தி அதிகரித்த அல்லது குறைக்கப்பட்ட பகுதிகளைக் கொண்டிருக்கவில்லை, அல்லது எளிதில் துருவப்படுத்தக்கூடிய பிணைப்புகள், அதாவது, எலக்ட்ரான் அடர்த்தி வெளிப்புற காரணிகளின் செல்வாக்கின் கீழ் மாறக்கூடிய பிணைப்புகள் (அயனிகளின் மின்னியல் புலங்கள்). இதன் விளைவாக, அல்கேன்கள் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களுடன் வினைபுரியாது, ஏனெனில் அல்கேன் மூலக்கூறுகளில் உள்ள பிணைப்புகள் ஹீட்டோரோலிடிக் பொறிமுறையால் உடைக்கப்படவில்லை.

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-CH அல்லது C-C பிணைப்புகளை உருவாக்குகின்றன.

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:

H-C-H பிணைப்பு கோணம் 109°28" ஆகும். மீத்தேனின் இடஞ்சார்ந்த அமைப்பை வால்யூமெட்ரிக் (அளவி) மற்றும் பந்து மற்றும் குச்சி மாதிரிகளைப் பயன்படுத்திக் காட்டலாம்.

பதிவு செய்ய, இடஞ்சார்ந்த (ஸ்டீரியோ கெமிக்கல்) 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.

மூலக்கூறுகளில் (அதாவது, வேதியியல் அமைப்பில்) அணுக்கள் 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 C 4 H 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 (இடது கை எவ்வாறு வலதுபுறம் தொடர்புடையது என்பதைப் போன்றது) . மூலக்கூறுகளின் கட்டமைப்பில் இத்தகைய வேறுபாடுகள் அழைக்கப்படுகின்றன ஆப்டிகல் ஐசோமெரிசம்.

. ஆல்கேன்களின் கட்டமைப்பு ஐசோமெரிசம்

கட்டமைப்பு ஐசோமர்கள் ஒரே கலவையின் கலவைகள் ஆகும், அவை அணுக்களின் பிணைப்பு வரிசையில் வேறுபடுகின்றன, அதாவது. மூலக்கூறுகளின் வேதியியல் அமைப்பு.

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 எண்ணிக்கை அதிகரிக்கும் போது 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:

கூடுதலாக, நீங்கள் மீண்டும் மீண்டும் இல்லை என்பதை உறுதிப்படுத்த வேண்டும். எனவே, கட்டமைப்பு அமைப்புக்கு ஒத்ததாக உள்ளது (2).

3. பிரதான சங்கிலியின் அனைத்து நிலைகளும் தீர்ந்துவிட்டால், சங்கிலியை மற்றொரு 1 கார்பன் அணுவால் சுருக்கவும்:

இப்போது பக்க கிளைகளில் 2 கார்பன் அணுக்கள் இருக்கும். அணுக்களின் பின்வரும் சேர்க்கைகள் இங்கே சாத்தியமாகும்:

ஒரு பக்க மாற்றீடு 2 அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட கார்பன் அணுக்களைக் கொண்டிருக்கும்.

பக்க மாற்று - C-C ஐ குறைந்தபட்சம் 5 கார்பன் அணுக்களைக் கொண்ட ஒரு சங்கிலியில் மட்டுமே வைக்க முடியும், மேலும் சங்கிலியின் முடிவில் இருந்து 3வது மற்றும் அடுத்த அணுவுடன் மட்டுமே இணைக்க முடியும்.

4. ஐசோமரின் கார்பன் எலும்புக்கூட்டை நிர்மாணித்த பிறகு, மூலக்கூறில் உள்ள அனைத்து கார்பன் அணுக்களையும் ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளுடன் நிரப்புவது அவசியம், ஏனெனில் கார்பன் டெட்ராவலன்ட் ஆகும்.

எனவே, கலவை உடன் 6 என் 14 5 ஐசோமர்களுக்கு ஒத்திருக்கிறது: 1) 2) 3) 4) 5)

சீர்திருத்தத்தின் போது, ​​அல்கேன்கள் ஐசோமரைசேஷன், டீஹைட்ரோசைக்ளைசேஷன் மற்றும் ஹைட்ரோகிராக்கிங் ஆகியவற்றிற்கு உட்படுகின்றன.

அல்கேன்களின் ஐசோமரைசேஷன் கார்போகேஷன் பொறிமுறையின் மூலம் சிறிது கிளைத்த ஐசோமர்களை உருவாக்குகிறது, அவை சீர்திருத்த நிலைமைகளின் கீழ் மிகவும் வெப்ப இயக்கவியல் ரீதியாக நிலையானவை. அல்கேனின் மூலக்கூறு எடையை அதிகரிப்பதன் மூலம் ஐசோமரைசேஷன் விகிதம் அதிகரிக்கிறது.

டீஹைட்ரோசைக்ளிசேஷன் என்பது மிக முக்கியமான சீர்திருத்த வினைகளில் ஒன்றாகும், இது ஆல்கேன்களை அரேன்களாக மாற்றுவதைக் கொண்டுள்ளது:

வெப்பத்தை (சுமார் 250 kJ/mol) உறிஞ்சுவதன் மூலம் டீஹைட்ரோசைக்ளிசேஷன் ஏற்படுகிறது, எனவே வினையின் சமநிலை மாறிலி வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது அதிகரிக்கிறது. அழுத்தம் எதிர்வினையின் சமநிலையை இடதுபுறமாக மாற்றுகிறது, அதாவது அரீன்களின் ஹைட்ரஜனேற்றத்தை நோக்கி. இருப்பினும், நடைமுறையில், வினையூக்கியில் கோக் வைப்புகளை குறைக்க, செயல்முறை அதிகரித்த ஹைட்ரஜன் அழுத்தத்தின் கீழ் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. 1.5-1.7 MPa ஹைட்ரஜன் அழுத்தத்தின் கீழ் 500 °C வெப்பநிலையில், n-heptane toluene ஆக மாற்றும் சமநிலை அளவு 95% ஆகும்.

அல்கேன்களின் நறுமணமயமாக்கலின் வழிமுறை முற்றிலும் தெளிவாக இல்லை. பின்வரும் பாதைகள் சாத்தியமாகும்:

பிளாட்டினத்தில் உள்ள ஆல்கேன்களை டிஹைட்ரஜனேற்றம் செய்து ட்ரையீனிலிருந்து பிளாட்டினம் அல்லது அலுமினாவில் சுழற்சியை மாற்றுதல்:

ஒரு சுழற்சி மாற்ற வளாகம் வழியாக பிளாட்டினத்தில் C5 சுழற்சி

பிளாட்டினத்தில் ஆல்க்கீன்களாக ஆல்கேன்களை டீஹைட்ரஜனேற்றம் செய்தல் மற்றும் அலுமினியம் ஆக்சைடில் ஆல்க்கீன்களின் சுழற்சி, ஐந்து உறுப்பினர் வளையத்தை உருவாக்குதல். அமிலத் தளத்தால் இரட்டைப் பிணைப்பின் புரோட்டானேஷன் மற்றும் சங்கிலியில் உள்ள கார்பன் அணுவிலிருந்து புரோட்டானின் ஒரே நேரத்தில் சுருக்கம் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய ஒரு ஒருங்கிணைந்த பொறிமுறையால் எதிர்வினை தொடர்கிறது:

இதன் விளைவாக உருவாகும் ஐந்து-உறுப்பு வளையங்கள் அமில தளங்களில் ஆறு உறுப்பினர்களாக ஐசோமரைஸ் செய்யப்பட்டு, பின்னர் உலோகத்தில் அரேன்களாக டீஹைட்ரஜனேற்றம் செய்யப்படுகின்றன.

பரிசோதித்த தரவுகள் கருதப்படும் அனைத்து திசைகளிலும் நறுமணமாக்கல் நிகழ்கிறது என்பதைக் குறிக்கிறது.

அசல் ஆல்கேன் பிரதான சங்கிலியில் ஆறுக்கும் குறைவான கார்பன் அணுக்களைக் கொண்டிருந்தால், நறுமணமயமாக்கல் முதன்மைச் சங்கிலியின் நீட்டிப்புடன் அல்கேனின் ஐசோமரைசேஷன் மூலம் முன்னதாகவே இருக்கும். அல்கேன் சங்கிலி நீளத்தை அதிகரிப்பதன் மூலம் நறுமணமயமாக்கல் விகிதம் அதிகரிக்கிறது. பத்து அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட கார்பன் அணுக்களைக் கொண்ட அல்கேன்கள் உருகிய வளையங்களைக் கொண்ட அரீன்களை உருவாக்குகின்றன. போதுமான நீளமான பக்கச் சங்கிலிகளைக் கொண்ட அரங்கங்கள் கூடுதல் சுழற்சிகளை நிறைவு செய்யலாம்:

அல்கேன்களின் டீஹைட்ரோசைக்ளிசேஷன் விளைவாக, பென்சீன் மற்றும் நாப்தலீன் ஆகியவற்றின் ஹோமோலாக்ஸ்கள் கருவில் உள்ள மீதில் மாற்றீடுகளின் அதிகபட்ச உள்ளடக்கத்துடன் உருவாகின்றன, இது அசல் அல்கேனின் கட்டமைப்பால் அனுமதிக்கப்படுகிறது.

அல்கேன்களின் ஹைட்ரோகிராக்கிங் குறைந்த மூலக்கூறு எடை கலவைகளை உருவாக்க வழிவகுக்கிறது:

சீர்திருத்த செயல்பாட்டில் ஹைட்ரோகிராக்கிங்கின் பங்கு தெளிவாக இல்லை. ஒருபுறம், அல்கேன்களின் மூலக்கூறு எடை குறைவது ஆக்டேன் எண்ணின் அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கிறது, மறுபுறம், ஹைட்ரோகிராக்கிங்கின் விளைவாக, கணிசமான அளவு வாயு பொருட்கள் உருவாகின்றன, இது பெட்ரோலின் விளைச்சலைக் குறைக்கிறது. எனவே, ஹைட்ரோகிராக்கிங்கின் பங்கு குறைவாக இருக்க வேண்டும். 0.7 MPa வெப்பநிலை மற்றும் 2 h-1 இன் அளவீட்டு ஊட்ட விகிதத்தைப் பொறுத்து n-hexane ஐ சீர்திருத்துவதன் முடிவுகள் கீழே உள்ளன:

4740С5000С5250Cமாற்றத்தின் அளவு, % 80,286,690,4 மாற்றப்பட்ட அல்கேனுக்கு மகசூல், % (mol.) Arenes (பென்சீன்) 16,624,127,4 ஐசோமரைசேஷன் பொருட்கள் 58,036,9203,4 Hydroc59030

ஹைட்ரோகிராக்கிங்கின் பங்கைக் குறைக்க, செயல்முறையை மிகக் குறைந்த அழுத்தத்தில் மேற்கொள்வது நல்லது, இது ஒரே நேரத்தில் அரீன்களின் சமநிலை விளைச்சலில் அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கிறது. 510 °C வெப்பநிலையில் n-nonane ஐ சீர்திருத்துவதன் முடிவுகள், 1.5 h-1 விண்வெளி வேகம் மற்றும் பல்வேறு அழுத்தங்கள் (அசல் நோனேனின்% இல்):

0.7 MPa2.1 MPaC1-C410.521.5 நறுமணமற்ற C5 மற்றும் அதற்கு மேல் 19.020.0 அரங்கங்கள்: C6 C7 C8 C9 1.6 3.1 6.2 54.6 2.0 5.8 10.1 36.4

சைக்ளோஅல்கேன்களின் மாற்றம்

சீர்திருத்த நிலைமைகளின் கீழ், சைக்ளோஅல்கேன்கள் ஐசோமரைசேஷன், டீஹைட்ரஜனேற்றம் மற்றும் ஹைட்ரோகிராக்கிங் ஆகியவற்றிற்கு உட்படுகின்றன.

ஆறு-உறுப்பு சைக்ளோஅல்கேன்கள் கார்போகேஷன் பொறிமுறையால் ஐந்து உறுப்பினர்களாக ஐசோமரைஸ் செய்கின்றன:

சைக்ளோஹெக்ஸேனை மெத்தில்சைக்ளோபென்டேன் மற்றும் பென்சீனாக மாற்றுவதன் தேர்வு இறுதியில் எதிர்வினை விகிதங்களின் விகிதத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது மற்றும் வினையூக்கி கூறுகளின் செயல்பாட்டைப் பொறுத்தது. கார்போகேஷன் பொறிமுறையின் படி அமில தளங்களில் ஐசோமரைசேஷன் ஏற்படுகிறது, எனவே, வினையூக்கியின் அதிக அமிலத்தன்மையுடன், மெத்தில்சைக்ளோபென்டேன் விளைச்சல் அதிகரிக்கும். வினையூக்கியின் உலோகக் கூறுகளில் டீஹைட்ரஜனேற்றம் ஏற்படுகிறது, மேலும் உலோகத்தின் செயல்பாடு அதிகரிக்கும் போது, ​​பென்சீன் உருவாக்கம் விகிதம் அதிகரிக்கும். ஒரு உலோகத்தில் ஆறு-அங்குள்ள சைக்ளோஅல்கேனின் உறிஞ்சுதல் ஆறு C-H பிணைப்புகளின் ஒரே நேரத்தில் விலகல் அல்லது ஹைட்ரஜன் அணுக்களின் தொடர்ச்சியான விரைவான நீக்கம் ஆகியவற்றுடன் சேர்ந்து கொள்ளலாம்:

எதிர்வினை எண்டோடெர்மிக் ஆகும், எனவே, அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன், அரீன்களின் சமநிலை விளைச்சல் அதிகரிக்கிறது.

இருசுழற்சி ஆறு-அங்குள்ள சைக்ளோஅல்கேன்கள் மோனோசைக்ளிக் போல எளிதில் டீஹைட்ரஜனேற்றம் செய்து நாப்தலீன் வழித்தோன்றல்களை உருவாக்குகின்றன.

ஆல்கேன்களுக்கு விவரிக்கப்பட்டுள்ள திட்டத்தின் படி ஆறு-அங்குள்ள சைக்ளோஅல்கேன்களின் ஹைட்ரோகிராக்கிங் சிறிய அளவில் நிகழ்கிறது. சீர்திருத்த நிலைமைகளின் கீழ், ஆறு-அங்குள்ள சைக்ளோஅல்கேன்களின் டீஹைட்ரஜனேற்றம் வீதம் மற்ற வினைகளின் விகிதத்தை விட கணிசமாக அதிகமாக உள்ளது (ஐசோமரைசேஷன் மற்றும் ஹைட்ரோகிராக்கிங்). எனவே, சைக்ளோஅல்கேன்களை அரேன்களாக மாற்றுவதற்கான தெரிவு கிட்டத்தட்ட 100% ஆகும்.

ஐந்து உறுப்பினர் மாற்று சைக்ளோஅல்கேன்கள் சீர்திருத்த நிலைமைகளின் கீழ் பின்வரும் எதிர்வினைகளுக்கு உட்படுகின்றன:

மாற்றீடுகளின் நிலை மூலம் ஐசோமரைசேஷன் (இடைநிலை கார்போகேஷன்கள் வழியாக):

டீஹைட்ரோஐசோமரைசேஷன்:

முதல் எதிர்வினை வினையூக்கியின் அமில தளங்களில் நிகழ்கிறது, இரண்டாவது - உலோக தளங்களில். அதிகரிக்கும் வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தம் குறைவதால் பென்சீனின் விளைச்சல் அதிகரிக்கிறது. 500 °C வெப்பநிலையில், 3.6 முதல் 1.5 MPa வரை அழுத்தம் குறைவது பென்சீன் விளைச்சலில் 45 முதல் 90% வரை (wt.) அதிகரிப்பதற்கு வழிவகுக்கிறது. சைக்ளோபென்டேனை சைக்ளோபென்டீன் மற்றும் சைக்ளோபென்டாடைனாக டீஹைட்ரஜனேற்றம் செய்வது நடைமுறையில் நடக்காது, ஏனெனில் இந்த வினையின் வீதம் டீஹைட்ரோஐசோமரைசேஷன் விகிதத்தை விட மிகக் குறைவு. சைக்ளோபென்டாடீன் உலோகத்தில் வலுவாக உறிஞ்சப்பட்டு வினையூக்கியை விஷமாக்குகிறது.

வளைய திறப்பு (ஹைட்ரோகிராக்கிங்):

பல்வேறு C-C பிணைப்புகளின் ஹைட்ரஜனோலிசிஸின் ஒப்பீட்டு விகிதம் தொடக்க ஹைட்ரோகார்பனின் அமைப்பு, வினையூக்கியின் பண்புகள் மற்றும் எதிர்வினை நிலைமைகளைப் பொறுத்தது. ஒரு புதிய அலுமினா-பிளாட்டினம் வினையூக்கியில், பிளாட்டினத்தில் ஹைட்ரோஜெனோலிசிஸ் ஏற்படுகிறது, மேலும் எதிர்வினைகளில் (1), (2) மற்றும் (3) தயாரிப்புகளின் விகிதம் 2.4:2.1:1 ஆகும். செயல்முறை நிலைமைகளின் கீழ், பிளாட்டினத்தின் பகுதியளவு செயலிழக்கச் செய்யப்படுகிறது, மேலும் கார்போகேஷன் பொறிமுறையின்படி அமிலத் தளங்களில் ஹைட்ரோஜெனோலிசிஸ் மேலும் தொடர்கிறது:

எதிர்வினையின் முக்கிய தயாரிப்பு என்-ஹெக்ஸேன் ஆகும்.

மீதில்சைக்ளோபென்டேன்களின் டீஹைட்ரோஐசோமரைசேஷன் வினை விகிதம் ஐசோமரைசேஷன் மற்றும் ஹைட்ரோகிராக்கிங்கை விட அதிகமாக உள்ளது, எனவே மெத்தில்சைக்ளோபென்டேன் சீர்திருத்தத்தின் போது பென்சீனின் விளைச்சல் 60-70% அடையும்.

ஹைட்ரோகார்பன்களின் மூலக்கூறுகளில் உள்ள அணுக்கள் ஒற்றைப் பிணைப்புகளால் இணைக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் அவை C n H 2 n +2 என்ற பொதுவான சூத்திரத்திற்கு ஒத்திருக்கும்.
அல்கேன் மூலக்கூறுகளில், அனைத்து கார்பன் அணுக்களும் sp 3 கலப்பின நிலையில் உள்ளன. இதன் பொருள் கார்பன் அணுவின் நான்கு கலப்பின சுற்றுப்பாதைகளும் ஒரே வடிவம், ஆற்றல் மற்றும் ஒரு சமபக்க முக்கோண பிரமிட்டின் மூலைகளுக்கு இயக்கப்படுகின்றன - ஒரு டெட்ராஹெட்ரான். சுற்றுப்பாதைகளுக்கு இடையே உள்ள கோணங்கள் 109° 28′ ஆகும்.

ஒரு கார்பன்-கார்பன் பிணைப்பைச் சுற்றி கிட்டத்தட்ட இலவச சுழற்சி சாத்தியமாகும், மேலும் அல்கேன் மூலக்கூறுகள் டெட்ராஹெட்ரலுக்கு (109° 28′) அருகில் உள்ள கார்பன் அணுக்களில் கோணங்களைக் கொண்டு பலவிதமான வடிவங்களைப் பெறலாம், எடுத்துக்காட்டாக, மூலக்கூறில் n-பெண்டேன்.

குறிப்பாக அல்கேன் மூலக்கூறுகளில் உள்ள பிணைப்புகளை நினைவுபடுத்துவது மதிப்பு. நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்களின் மூலக்கூறுகளில் உள்ள அனைத்து பிணைப்புகளும் ஒற்றை. அச்சில் ஒன்றுடன் ஒன்று நிகழ்கிறது,
அணுக்களின் கருக்களை இணைக்கிறது, அதாவது இவை σ பிணைப்புகள். கார்பன்-கார்பன் பிணைப்புகள் துருவமற்றவை மற்றும் மோசமாக துருவப்படுத்தக்கூடியவை. அல்கேன்களில் உள்ள C-C பிணைப்பின் நீளம் 0.154 nm (1.54 10 - 10 m) ஆகும். சி-எச் பிணைப்புகள் ஓரளவு குறுகியவை. எலக்ட்ரான் அடர்த்தி அதிக எலக்ட்ரோநெக்டிவ் கார்பன் அணுவை நோக்கி சிறிது மாற்றப்படுகிறது, அதாவது C-H பிணைப்பு பலவீனமாக துருவமாக உள்ளது.

நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்களின் மூலக்கூறுகளில் துருவப் பிணைப்புகள் இல்லாததால், அவை தண்ணீரில் மோசமாக கரையக்கூடியவை மற்றும் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களுடன் (அயனிகள்) தொடர்பு கொள்ளாது என்பதற்கு வழிவகுக்கிறது. அல்கேன்களுக்கான மிகவும் சிறப்பியல்பு எதிர்வினைகள் ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களை உள்ளடக்கியவை.

மீத்தேன் ஹோமோலோகஸ் தொடர்

ஹோமோலாக்ஸ்- கட்டமைப்பு மற்றும் பண்புகளில் ஒத்த மற்றும் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட CH 2 குழுக்களால் வேறுபடும் பொருட்கள்.

ஐசோமெரிசம் மற்றும் பெயரிடல்

ஆல்கேன்கள் கட்டமைப்பு ஐசோமெரிசம் என்று அழைக்கப்படுவதால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. கார்பன் எலும்புக்கூட்டின் கட்டமைப்பில் கட்டமைப்பு ஐசோமர்கள் ஒருவருக்கொருவர் வேறுபடுகின்றன. கட்டமைப்பு ஐசோமர்களால் வகைப்படுத்தப்படும் எளிமையான அல்கேன், பியூட்டேன் ஆகும்.

பெயரிடல் அடிப்படைகள்

1. முக்கிய சுற்று தேர்வு.ஹைட்ரோகார்பனின் பெயரின் உருவாக்கம் பிரதான சங்கிலியின் வரையறையுடன் தொடங்குகிறது - மூலக்கூறில் உள்ள கார்பன் அணுக்களின் மிக நீளமான சங்கிலி, அது அதன் அடிப்படை.
2. பிரதான சங்கிலியின் அணுக்களின் எண்ணிக்கை.பிரதான சங்கிலியின் அணுக்களுக்கு எண்கள் ஒதுக்கப்பட்டுள்ளன. பிரதான சங்கிலியின் அணுக்களின் எண்ணிக்கையானது, மாற்றீடு நெருக்கமாக இருக்கும் முடிவில் இருந்து தொடங்குகிறது (கட்டமைப்புகள் A, B). மாற்றீடுகள் சங்கிலியின் முடிவில் இருந்து சமமான தொலைவில் அமைந்திருந்தால், எண்கள் அவற்றில் அதிகமானவை (கட்டமைப்பு B) இருக்கும் முடிவில் இருந்து தொடங்குகிறது. வெவ்வேறு மாற்றீடுகள் சங்கிலியின் முனைகளிலிருந்து சமமான தொலைவில் அமைந்திருந்தால், மூத்தவர் நெருக்கமாக இருக்கும் முடிவில் இருந்து எண்ணுதல் தொடங்குகிறது (கட்டமைப்பு D). ஹைட்ரோகார்பன் மாற்றீடுகளின் சீனியாரிட்டி, அவற்றின் பெயர் தொடங்கும் எழுத்து எழுத்துக்களில் தோன்றும் வரிசையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது: மீதில் (-CH 3), பின்னர் எத்தில் (-CH 2 -CH 3), ப்ரோபில் (-CH 2 -CH 2 -CH 3), முதலியன.
-an என்ற பின்னொட்டை மாற்றுவதன் மூலம் மாற்றீட்டின் பெயர் உருவாகிறது என்பதை நினைவில் கொள்க - வண்டல்தொடர்புடைய அல்கேனின் பெயரில்.
3. பெயரின் உருவாக்கம். பெயரின் தொடக்கத்தில், எண்கள் குறிக்கப்படுகின்றன - மாற்றீடுகள் அமைந்துள்ள கார்பன் அணுக்களின் எண்கள். கொடுக்கப்பட்ட அணுவில் பல மாற்றீடுகள் இருந்தால், பெயரில் உள்ள தொடர்புடைய எண் இரண்டு முறை கமாவால் பிரிக்கப்படும் (2,2-). எண்ணுக்குப் பிறகு, மாற்றுகளின் எண்ணிக்கை ஒரு ஹைபனுடன் குறிக்கப்படுகிறது ( di- இரண்டு, மூன்று- மூன்று, டெட்ரா- நான்கு, பெண்டா- ஐந்து) மற்றும் மாற்றீட்டின் பெயர் (மெத்தில், எத்தில், புரோபில்). பின்னர், இடைவெளிகள் அல்லது ஹைபன்கள் இல்லாமல், பிரதான சங்கிலியின் பெயர். பிரதான சங்கிலி ஹைட்ரோகார்பன் என்று அழைக்கப்படுகிறது - மீத்தேன் ஹோமோலோகஸ் தொடரின் உறுப்பினர் ( மீத்தேன் CH 4, ஈத்தேன்சி 2 எச் 6, புரொப்பேன் C 3 H 8, C 4 H 10, பெண்டான் C 5 H 12, ஹெக்ஸேன்சி 6 எச் 14, ஹெப்டேன்சி 7 எச் 16, ஆக்டேன்சி 8 எச் 18, நோனன் S 9 H 20, பீடாதிபதிசி 10 எச் 22).

அல்கேன்களின் இயற்பியல் பண்புகள்

மீத்தேன் ஹோமோலோகஸ் தொடரின் முதல் நான்கு பிரதிநிதிகள் வாயுக்கள். அவற்றில் எளிமையானது மீத்தேன் - நிறமற்ற, சுவையற்ற மற்றும் மணமற்ற வாயு ("வாயு" வின் வாசனை, நீங்கள் 04 ஐ அழைக்க வேண்டியதை உணர்ந்தவுடன், மெர்காப்டன்களின் வாசனையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது - வீட்டில் பயன்படுத்தப்படும் மீத்தேனில் பிரத்யேகமாக சேர்க்கப்படும் சல்பர் கொண்ட கலவைகள். மற்றும் தொழிற்சாலை எரிவாயு சாதனங்கள், இதனால் அருகில் இருப்பவர்கள் வாசனை மூலம் கசிவைக் கண்டறிய முடியும்).
C 4 H 12 இலிருந்து C 15 H 32 வரையிலான கலவை ஹைட்ரோகார்பன்கள் திரவங்களாகும்; கனமான ஹைட்ரோகார்பன்கள் திடப்பொருள்கள். கார்பன் சங்கிலி நீளம் அதிகரிப்பதன் மூலம் அல்கேன்களின் கொதிநிலை மற்றும் உருகும் புள்ளிகள் படிப்படியாக அதிகரிக்கின்றன. அனைத்து ஹைட்ரோகார்பன்களும் தண்ணீரில் மோசமாக கரையக்கூடியவை, திரவ ஹைட்ரோகார்பன்கள் பொதுவான கரிம கரைப்பான்கள்.

ஆல்கேன்களின் வேதியியல் பண்புகள்

மாற்று எதிர்வினைகள்.
அல்கேன்களுக்கான மிகவும் சிறப்பியல்பு எதிர்வினைகள் ஃப்ரீ ரேடிக்கல் மாற்று எதிர்வினைகள் ஆகும், இதன் போது ஒரு ஹைட்ரஜன் அணு ஆலசன் அணு அல்லது சில குழுவால் மாற்றப்படுகிறது. பண்பு வினைகளின் சமன்பாடுகளை முன்வைப்போம் ஆலசனேற்றம்:


அதிகப்படியான ஆலசன் ஏற்பட்டால், குளோரினேஷன் மேலும் செல்லலாம், அனைத்து ஹைட்ரஜன் அணுக்களையும் குளோரின் மூலம் முழுமையாக மாற்றும் வரை:

இதன் விளைவாக வரும் பொருட்கள் கரைப்பான்களாகவும் கரிமத் தொகுப்புகளில் தொடக்கப் பொருட்களாகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
டீஹைட்ரஜனேற்றம் எதிர்வினை(ஹைட்ரஜன் சுருக்கம்).
அதிக வெப்பநிலையில் (400-600 ° C) ஆல்கேன்கள் ஒரு வினையூக்கியின் (Pt, Ni, Al 2 0 3, Cr 2 0 3) கடந்து செல்லும் போது, ​​ஒரு ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறு அகற்றப்பட்டு ஒரு அல்கீன் உருவாகிறது:


கார்பன் சங்கிலியின் அழிவுடன் எதிர்வினைகள்.
அனைத்து நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்களும் கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் தண்ணீரை உருவாக்க எரிகின்றன. குறிப்பிட்ட விகிதத்தில் காற்றில் கலந்த வாயு ஹைட்ரோகார்பன்கள் வெடிக்கும்.
1. நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்களின் எரிப்புஒரு ஃப்ரீ ரேடிக்கல் எக்ஸோதெர்மிக் எதிர்வினை, இது அல்கேன்களை எரிபொருளாகப் பயன்படுத்தும் போது மிகவும் முக்கியமானது:

பொதுவாக, அல்கேன்களின் எரிப்பு எதிர்வினை பின்வருமாறு எழுதப்படலாம்:

2. ஹைட்ரோகார்பன்களின் வெப்பப் பிளவு.

செயல்முறை ஒரு ஃப்ரீ ரேடிக்கல் பொறிமுறையின் மூலம் நிகழ்கிறது. வெப்பநிலையின் அதிகரிப்பு கார்பன்-கார்பன் பிணைப்பின் ஹோமோலிடிக் பிளவு மற்றும் ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களின் உருவாக்கத்திற்கு வழிவகுக்கிறது.

இந்த தீவிரவாதிகள் ஒன்றோடொன்று தொடர்புகொண்டு, ஒரு ஹைட்ரஜன் அணுவைப் பரிமாறி, அல்கேன் மூலக்கூறு மற்றும் அல்கீன் மூலக்கூறை உருவாக்குகின்றன:

வெப்ப சிதைவு எதிர்வினைகள் ஹைட்ரோகார்பன் கிராக்கிங்கின் தொழில்துறை செயல்முறைக்கு அடிக்கோடிட்டுக் காட்டுகின்றன. இந்த செயல்முறை எண்ணெய் சுத்திகரிப்பு மிக முக்கியமான கட்டமாகும்.

3. பைரோலிசிஸ். மீத்தேன் 1000 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் சூடேற்றப்பட்டால், மீத்தேன் பைரோலிசிஸ் தொடங்குகிறது - எளிய பொருட்களாக சிதைவு:

1500 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் சூடேற்றப்பட்டால், அசிட்டிலீன் உருவாக்கம் சாத்தியமாகும்:

4. ஐசோமரைசேஷன். நேரியல் ஹைட்ரோகார்பன்கள் ஐசோமரைசேஷன் வினையூக்கியுடன் (அலுமினியம் குளோரைடு) சூடாக்கப்படும்போது, ​​கிளைத்த கார்பன் எலும்புக்கூட்டைக் கொண்ட பொருட்கள் உருவாகின்றன:

5. நறுமணமாக்கல். சங்கிலியில் ஆறு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட கார்பன் அணுக்கள் கொண்ட அல்கேன்கள் பென்சீன் மற்றும் அதன் வழித்தோன்றல்களை உருவாக்க ஒரு வினையூக்கியின் முன்னிலையில் சுழற்சி செய்கின்றன:

ஆல்கேன் மூலக்கூறுகளில் உள்ள அனைத்து கார்பன் அணுக்களும் எஸ்பி 3 கலப்பின நிலையில் இருப்பதால், ஃப்ரீ ரேடிக்கல் பொறிமுறையின்படி தொடரும் எதிர்வினைகளில் அல்கேன்கள் நுழைகின்றன. இந்த பொருட்களின் மூலக்கூறுகள் கோவலன்ட் அல்லாத துருவ C-C (கார்பன்-கார்பன்) பிணைப்புகள் மற்றும் பலவீனமான துருவ C-H (கார்பன்-ஹைட்ரஜன்) பிணைப்புகளைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்படுகின்றன. அவை எலக்ட்ரான் அடர்த்தி அதிகரித்த அல்லது குறைக்கப்பட்ட பகுதிகளைக் கொண்டிருக்கவில்லை, எளிதில் துருவப்படுத்தக்கூடிய பிணைப்புகள், அதாவது, எலக்ட்ரான் அடர்த்தி வெளிப்புற காரணிகளின் செல்வாக்கின் கீழ் மாறக்கூடிய பிணைப்புகள் (அயனிகளின் மின்னியல் புலங்கள்). இதன் விளைவாக, அல்கேன்கள் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களுடன் வினைபுரியாது, ஏனெனில் அல்கேன் மூலக்கூறுகளில் உள்ள பிணைப்புகள் ஹீட்டோரோலிடிக் பொறிமுறையால் உடைக்கப்படவில்லை.

ஆல்கேன்களின் வேதியியல் பண்புகள்

அல்கேன்கள் (பாரஃபின்கள்) சுழற்சி அல்லாத ஹைட்ரோகார்பன்கள் ஆகும், அதன் மூலக்கூறுகளில் அனைத்து கார்பன் அணுக்களும் ஒற்றை பிணைப்புகளால் மட்டுமே இணைக்கப்படுகின்றன. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், அல்கேன் மூலக்கூறுகளில் பல - இரட்டை அல்லது மூன்று பிணைப்புகள் இல்லை. உண்மையில், அல்கேன்கள் ஹைட்ரோகார்பன்கள் அதிகபட்ச சாத்தியமான ஹைட்ரஜன் அணுக்களைக் கொண்டிருக்கின்றன, எனவே அவை வரம்பிடுதல் (நிறைவுற்றது) என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

செறிவூட்டல் காரணமாக, அல்கேன்கள் கூடுதல் எதிர்வினைகளுக்கு உட்படுத்த முடியாது.

கார்பன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் மிகவும் நெருக்கமான எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டியைக் கொண்டிருப்பதால், அவற்றின் மூலக்கூறுகளில் உள்ள C-H பிணைப்புகள் மிகக் குறைந்த துருவத்தில் உள்ளன என்பதற்கு இது வழிவகுக்கிறது. இது சம்பந்தமாக, அல்கேன்களுக்கு, S R குறியீட்டால் குறிக்கப்படும் தீவிர மாற்று பொறிமுறையின் மூலம் வரும் எதிர்வினைகள் மிகவும் பொதுவானவை.

1. மாற்று எதிர்வினைகள்

இந்த வகை எதிர்வினைகளில், கார்பன்-ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகள் உடைக்கப்படுகின்றன

RH + XY → RX + HY

ஹாலோஜெனேஷன்

அல்கேன்கள் புற ஊதா ஒளி அல்லது அதிக வெப்பத்திற்கு வெளிப்படும் போது ஆலசன்களுடன் (குளோரின் மற்றும் புரோமின்) வினைபுரிகின்றன. இந்த வழக்கில், ஹைட்ரஜன் அணுக்களின் மாற்றீட்டின் மாறுபட்ட அளவுகளுடன் ஆலசன் வழித்தோன்றல்களின் கலவை உருவாகிறது - மோனோ-, டிட்ரி-, முதலியன. ஆலசன்-பதிலீடு செய்யப்பட்ட அல்கேன்கள்.

உதாரணமாக மீத்தேன் பயன்படுத்தி, இது போல் தெரிகிறது:

எதிர்வினை கலவையில் உள்ள ஆலசன்/மீத்தேன் விகிதத்தை மாற்றுவதன் மூலம், தயாரிப்புகளின் கலவையில் மீத்தேன் ஒரு குறிப்பிட்ட ஆலசன் வழித்தோன்றல் ஆதிக்கம் செலுத்துவதை உறுதி செய்ய முடியும்.

எதிர்வினை பொறிமுறை

மீத்தேன் மற்றும் குளோரின் தொடர்புகளின் உதாரணத்தைப் பயன்படுத்தி ஃப்ரீ ரேடிக்கல் மாற்று எதிர்வினையின் பொறிமுறையை பகுப்பாய்வு செய்வோம். இது மூன்று நிலைகளைக் கொண்டுள்ளது:

1. துவக்கம் (அல்லது சங்கிலி அணுக்கரு) என்பது புற ஆற்றலின் செல்வாக்கின் கீழ் ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களை உருவாக்கும் செயல்முறையாகும் - புற ஊதா ஒளி அல்லது வெப்பத்துடன் கதிர்வீச்சு. இந்த கட்டத்தில், குளோரின் மூலக்கூறு ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களின் உருவாக்கத்துடன் Cl-Cl பிணைப்பின் ஹோமோலிடிக் பிளவுக்கு உட்படுகிறது:

ஃப்ரீ ரேடிக்கல்கள், மேலே உள்ள படத்தில் இருந்து பார்க்க முடியும், ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட இணைக்கப்படாத எலக்ட்ரான்கள் (Cl, H, CH 3, CH 2, முதலியன) கொண்ட அணுக்கள் அல்லது அணுக்களின் குழுக்கள்;

2. சங்கிலி வளர்ச்சி

இந்த நிலை செயலற்ற மூலக்கூறுகளுடன் செயலில் உள்ள ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களின் தொடர்புகளை உள்ளடக்கியது. இந்த வழக்கில், புதிய தீவிரவாதிகள் உருவாகின்றன. குறிப்பாக, அல்கேன் மூலக்கூறுகளில் குளோரின் ரேடிக்கல்கள் செயல்படும்போது, ​​அல்கைல் ரேடிக்கல் மற்றும் ஹைட்ரஜன் குளோரைடு உருவாகின்றன. இதையொட்டி, அல்கைல் ரேடிக்கல், குளோரின் மூலக்கூறுகளுடன் மோதுகிறது, ஒரு குளோரின் வழித்தோன்றல் மற்றும் ஒரு புதிய குளோரின் ரேடிக்கலை உருவாக்குகிறது:

3) சுற்று முறிவு (இறப்பு):

இரண்டு தீவிரவாதிகள் ஒன்றுக்கொன்று செயலற்ற மூலக்கூறுகளாக மீண்டும் இணைவதன் விளைவாக நிகழ்கிறது:

2. ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்வினைகள்

சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ், செறிவூட்டப்பட்ட சல்பூரிக் மற்றும் நைட்ரிக் அமிலங்கள், பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட் மற்றும் டைக்ரோமேட் (KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7) போன்ற வலிமையான ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவர்களை நோக்கி அல்கேன்கள் செயலற்றவை.

ஆக்ஸிஜனில் எரிதல்

A) அதிகப்படியான ஆக்ஸிஜனுடன் முழுமையான எரிப்பு. கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் நீர் உருவாவதற்கு வழிவகுக்கிறது:

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O

பி) ஆக்ஸிஜன் பற்றாக்குறையால் முழுமையடையாத எரிப்பு:

2CH 4 + 3O 2 = 2CO + 4H 2 O

CH 4 + O 2 = C + 2H 2 O

ஆக்ஸிஜனுடன் வினையூக்கி ஆக்சிஜனேற்றம்

வினையூக்கிகள் முன்னிலையில் ஆக்சிஜன் (~ 200 o C) உடன் அல்கேன்களை சூடாக்குவதன் விளைவாக, பலவிதமான கரிமப் பொருட்களை அவற்றிலிருந்து பெறலாம்: ஆல்டிஹைடுகள், கீட்டோன்கள், ஆல்கஹால்கள், கார்பாக்சிலிக் அமிலங்கள்.

எடுத்துக்காட்டாக, மீத்தேன், வினையூக்கியின் தன்மையைப் பொறுத்து, மீத்தில் ஆல்கஹால், ஃபார்மால்டிஹைட் அல்லது ஃபார்மிக் அமிலமாக ஆக்ஸிஜனேற்றப்படலாம்:

3. அல்கேன்களின் வெப்ப மாற்றங்கள்

விரிசல்

விரிசல் (ஆங்கிலத்திலிருந்து விரிசல் வரை - கிழித்தல்) என்பது அதிக வெப்பநிலையில் நிகழும் ஒரு இரசாயன செயல்முறையாகும், இதன் விளைவாக அல்கேன் மூலக்கூறுகளின் கார்பன் எலும்புக்கூடு அசல் அல்கேன்களுடன் ஒப்பிடும்போது குறைந்த மூலக்கூறு எடையுடன் அல்கேன் மூலக்கூறுகள் மற்றும் அல்கேன்களின் உருவாக்கத்துடன் உடைகிறது. . உதாரணமாக:

CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 → CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 + CH 3 -CH=CH 2

விரிசல் வெப்பமாகவோ அல்லது வினையூக்கியாகவோ இருக்கலாம். வினையூக்கி விரிசலை மேற்கொள்ள, வினையூக்கிகளின் பயன்பாட்டிற்கு நன்றி, வெப்ப விரிசலுடன் ஒப்பிடும்போது கணிசமாக குறைந்த வெப்பநிலை பயன்படுத்தப்படுகிறது.

டிஹைட்ரஜனேற்றம்

ஹைட்ரஜனை நீக்குவது C-H பிணைப்புகளின் பிளவின் விளைவாக ஏற்படுகிறது; உயர்ந்த வெப்பநிலையில் வினையூக்கிகளின் முன்னிலையில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. மீத்தேன் டிஹைட்ரஜனேற்றம் செய்யப்படும்போது, ​​அசிட்டிலீன் உருவாகிறது:

2CH 4 → C 2 H 2 + 3H 2

மீத்தேன் 1200 °C க்கு வெப்பமடைவது அதன் சிதைவை எளிய பொருட்களாக மாற்றுகிறது:

CH 4 → C + 2H 2

மீதமுள்ள ஆல்கேன்கள் டீஹைட்ரஜனேற்றம் செய்யப்படும்போது, ​​அல்கீன்கள் உருவாகின்றன:

C 2 H 6 → C 2 H 4 + H 2

டீஹைட்ரஜனேற்றம் செய்யும் போது n-பியூட்டேன், பியூட்டீன்-1 மற்றும் பியூட்டீன்-2 ஆகியவை உருவாகின்றன (பிந்தையது வடிவத்தில் சிஸ்-மற்றும் டிரான்ஸ்-ஐசோமர்கள்):

டிஹைட்ரோசைக்ளைசேஷன்

ஐசோமரைசேஷன்

சைக்ளோஅல்கேன்களின் வேதியியல் பண்புகள்

நான்குக்கும் மேற்பட்ட கார்பன் அணுக்களை அவற்றின் வளையங்களில் கொண்ட சைக்ளோஅல்கேன்களின் இரசாயன பண்புகள் பொதுவாக அல்கேன்களின் பண்புகளை ஒத்ததாக இருக்கும். விந்தை போதும், சைக்ளோப்ரோபேன் மற்றும் சைக்ளோபுடேன் ஆகியவை கூடுதல் எதிர்வினைகளால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. இது சுழற்சியில் உள்ள அதிக பதற்றம் காரணமாகும், இது இந்த சுழற்சிகள் உடைந்து போகும் என்ற உண்மைக்கு வழிவகுக்கிறது. எனவே சைக்ளோப்ரோபேன் மற்றும் சைக்ளோபுடேன் ஆகியவை புரோமின், ஹைட்ரஜன் அல்லது ஹைட்ரஜன் குளோரைடை எளிதில் சேர்க்கின்றன:

அல்கீன்களின் வேதியியல் பண்புகள்

1. கூடுதல் எதிர்வினைகள்

ஆல்க்கீன் மூலக்கூறுகளில் உள்ள இரட்டைப் பிணைப்பு ஒரு வலுவான சிக்மா மற்றும் ஒரு பலவீனமான பை பிணைப்பைக் கொண்டிருப்பதால், அவை மிகவும் செயலில் உள்ள சேர்மங்களாகும், அவை எளிதாக கூடுதல் எதிர்வினைகளுக்கு உட்படுகின்றன. ஆல்க்கீன்கள் பெரும்பாலும் லேசான சூழ்நிலையில் கூட இத்தகைய எதிர்வினைகளுக்கு உட்படுகின்றன - குளிர், நீர் கரைசல்கள் மற்றும் கரிம கரைப்பான்கள்.

அல்கீன்களின் ஹைட்ரஜனேற்றம்

ஆல்க்கீன்கள் வினையூக்கிகள் (பிளாட்டினம், பல்லேடியம், நிக்கல்) முன்னிலையில் ஹைட்ரஜனைச் சேர்க்கும் திறன் கொண்டவை:

CH 3 -CH = CH 2 + H 2 → CH 3 -CH 2 -CH 3

ஆல்க்கீன்களின் ஹைட்ரஜனேற்றம் சாதாரண அழுத்தம் மற்றும் சிறிய வெப்பத்தில் கூட எளிதாக நிகழ்கிறது. ஒரு சுவாரசியமான உண்மை என்னவென்றால், அதே வினையூக்கிகள் ஆல்க்கீன்களுக்கு ஆல்கேன்களின் டீஹைட்ரஜனேற்றத்திற்கு பயன்படுத்தப்படலாம், அதிக வெப்பநிலை மற்றும் குறைந்த அழுத்தத்தில் மட்டுமே டீஹைட்ரஜனேற்றம் செயல்முறை நிகழ்கிறது.

ஹாலோஜெனேஷன்

ஆல்க்கீன்கள் அக்வஸ் கரைசல் மற்றும் கரிம கரைப்பான்கள் இரண்டிலும் புரோமினுடன் கூடுதல் எதிர்வினைகளை எளிதில் பெறுகின்றன. தொடர்புகளின் விளைவாக, ஆரம்பத்தில் மஞ்சள் புரோமின் தீர்வுகள் அவற்றின் நிறத்தை இழக்கின்றன, அதாவது. நிறமாற்றம் அடையும்.

CH 2 =CH 2 + Br 2 → CH 2 Br-CH 2 Br

ஹைட்ரோஹலோஜனேஷன்

பார்ப்பதற்கு எளிதானது போல, சமச்சீரற்ற அல்கீனின் மூலக்கூறில் ஹைட்ரஜன் ஹாலைடு சேர்ப்பது, கோட்பாட்டளவில், இரண்டு ஐசோமர்களின் கலவைக்கு வழிவகுக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, புரோபீனில் ஹைட்ரஜன் புரோமைடு சேர்க்கப்படும்போது, ​​பின்வரும் தயாரிப்புகள் பெறப்பட வேண்டும்:

இருப்பினும், குறிப்பிட்ட நிபந்தனைகள் இல்லாத நிலையில் (உதாரணமாக, எதிர்வினை கலவையில் பெராக்சைடுகளின் இருப்பு), ஹைட்ரஜன் ஹாலைடு மூலக்கூறைச் சேர்ப்பது மார்கோவ்னிகோவின் விதியின்படி கண்டிப்பாக தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட முறையில் நிகழும்:

அதிக எண்ணிக்கையிலான ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் (அதிக ஹைட்ரஜனேற்றம்) கொண்ட கார்பன் அணுவில் ஹைட்ரஜன் சேர்க்கப்படும் விதத்திலும், குறைந்த எண்ணிக்கையிலான ஹைட்ரஜனைக் கொண்ட கார்பன் அணுவில் ஒரு ஆலசன் சேர்க்கப்படும் விதத்திலும் அல்கீனுடன் ஹைட்ரஜன் ஹாலைடு சேர்க்கப்படுகிறது. அணுக்கள் (குறைவான ஹைட்ரஜனேற்றம்).

நீரேற்றம்

இந்த எதிர்வினை ஆல்கஹால் உருவாவதற்கு வழிவகுக்கிறது, மேலும் மார்கோவ்னிகோவின் விதியின்படி தொடர்கிறது:

நீங்கள் எளிதாக யூகிக்கக்கூடியது போல, மார்கோவ்னிகோவின் விதியின்படி ஒரு அல்கீன் மூலக்கூறில் தண்ணீரைச் சேர்ப்பது நிகழ்கிறது என்பதன் காரணமாக, முதன்மை ஆல்கஹால் உருவாக்கம் எத்திலீன் நீரேற்றத்தின் விஷயத்தில் மட்டுமே சாத்தியமாகும்:

CH 2 =CH 2 + H 2 O → CH 3 -CH 2 -OH

இந்த எதிர்வினை மூலம்தான் எத்தில் ஆல்கஹால் பெரும்பகுதி பெரிய அளவிலான தொழில்துறையில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது.

பாலிமரைசேஷன்

ஒரு கூட்டல் வினையின் ஒரு குறிப்பிட்ட நிகழ்வு பாலிமரைசேஷன் எதிர்வினை ஆகும், இது ஆலசனேற்றம், ஹைட்ரோஹலோஜனேஷன் மற்றும் நீரேற்றம் போலல்லாமல், ஃப்ரீ ரேடிக்கல் பொறிமுறையின் மூலம் தொடர்கிறது:

ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்வினைகள்

மற்ற ஹைட்ரோகார்பன்களைப் போலவே, ஆல்க்கீன்களும் ஆக்ஸிஜனில் எளிதில் எரிந்து கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் தண்ணீரை உருவாக்குகின்றன. அதிகப்படியான ஆக்ஸிஜனில் உள்ள அல்கீன்களின் எரிப்புக்கான சமன்பாடு வடிவம் கொண்டது:

C n H 2n + (3/2) nO 2 → nCO 2 + nH 2 O

ஆல்கேன்களைப் போலன்றி, ஆல்க்கீன்கள் எளிதில் ஆக்சிஜனேற்றம் அடைகின்றன. ஆல்க்கீன்கள் KMnO 4 இன் அக்வஸ் கரைசலில் வெளிப்படும் போது, ​​நிறமாற்றம் ஏற்படுகிறது, இது கரிமப் பொருட்களின் மூலக்கூறுகளில் உள்ள இரட்டை மற்றும் மூன்று CC பிணைப்புகளுக்கு ஒரு தரமான எதிர்வினையாகும்.

நடுநிலை அல்லது சற்று காரக் கரைசலில் பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட்டுடன் ஆல்க்கீன்களின் ஆக்சிஜனேற்றம் டையோல்கள் (டைஹைட்ரிக் ஆல்கஹால்கள்) உருவாவதற்கு வழிவகுக்கிறது:

C 2 H 4 + 2KMnO 4 + 2H 2 O → CH 2 OH–CH 2 OH + 2MnO 2 + 2KOH (குளிர்ச்சி)

ஒரு அமில சூழலில், இரட்டைப் பிணைப்பு முற்றிலும் உடைந்து, இரட்டைப் பிணைப்பை உருவாக்கிய கார்பன் அணுக்கள் கார்பாக்சைல் குழுக்களாக மாற்றப்படுகின்றன:

5CH 3 CH=CHCH 2 CH 3 + 8KMnO 4 + 12H 2 SO 4 → 5CH 3 COOH + 5C 2 H 5 COOH + 8MnSO 4 + 4K 2 SO 4 + 17H 2 O (வெப்பமாக்கல்)

இரட்டை C=C பிணைப்பு அல்கீன் மூலக்கூறின் முடிவில் அமைந்திருந்தால், கார்பன் டை ஆக்சைடு இரட்டைப் பிணைப்பில் வெளிப்புற கார்பன் அணுவின் ஆக்சிஜனேற்றத்தின் விளைவாக உருவாகிறது. இடைநிலை ஆக்சிஜனேற்ற தயாரிப்பு, ஃபார்மிக் அமிலம், அதிகப்படியான ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவரை எளிதில் ஆக்ஸிஜனேற்றுகிறது என்பதே இதற்குக் காரணம்:

5CH 3 CH=CH 2 + 10KMnO 4 + 15H 2 SO 4 → 5CH 3 COOH + 5CO 2 + 10MnSO 4 + 5K 2 SO 4 + 20H 2 O (வெப்பமாக்கல்)

இரட்டைப் பிணைப்பில் உள்ள சி அணுவில் இரண்டு ஹைட்ரோகார்பன் மாற்றீடுகள் உள்ள அல்கீன்களின் ஆக்சிஜனேற்றம் ஒரு கீட்டோனை உருவாக்குகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, 2-மெதில்புட்டீன்-2 இன் ஆக்சிஜனேற்றம் அசிட்டோன் மற்றும் அசிட்டிக் அமிலத்தை உருவாக்குகிறது.

ஆல்க்கீன்களின் ஆக்சிஜனேற்றம், இதில் கார்பன் எலும்புக்கூடு இரட்டைப் பிணைப்பில் உடைந்து, அவற்றின் கட்டமைப்பைத் தீர்மானிக்கப் பயன்படுகிறது.

அல்காடீன்களின் இரசாயன பண்புகள்

கூடுதல் எதிர்வினைகள்

எடுத்துக்காட்டாக, ஆலசன்கள் சேர்த்தல்:

புரோமின் நீர் நிறம் மாறுகிறது.

சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ், 1,3-பியூடாடீன் மூலக்கூறின் முனைகளில் ஆலசன் அணுக்களின் சேர்க்கை நிகழ்கிறது, அதே சமயம் π-பிணைப்புகள் உடைக்கப்படுகின்றன, புரோமின் அணுக்கள் தீவிர கார்பன் அணுக்களுடன் சேர்க்கப்படுகின்றன, மேலும் இலவச வேலன்ஸ்கள் ஒரு புதிய π-பிணைப்பை உருவாக்குகின்றன. . இவ்வாறு, இரட்டைப் பிணைப்பின் "இயக்கம்" ஏற்படுகிறது. புரோமின் அதிகமாக இருந்தால், இரட்டைப் பிணைப்பு ஏற்பட்ட இடத்தில் மற்றொரு மூலக்கூறைச் சேர்க்கலாம்.

பாலிமரைசேஷன் எதிர்வினைகள்

அல்கைன்களின் வேதியியல் பண்புகள்

ஆல்கைன்கள் நிறைவுறாத (நிறைவுறாத) ஹைட்ரோகார்பன்கள், எனவே அவை கூடுதல் எதிர்வினைகளை மேற்கொள்ளும் திறன் கொண்டவை. அல்கைன்களுக்கான கூட்டல் எதிர்வினைகளில், எலக்ட்ரோஃபிலிக் கூட்டல் மிகவும் பொதுவானது.

ஹாலோஜெனேஷன்

அல்கைன் மூலக்கூறுகளின் மூன்று பிணைப்பு ஒரு வலுவான சிக்மா பிணைப்பு மற்றும் இரண்டு பலவீனமான பை பிணைப்புகளைக் கொண்டிருப்பதால், அவை ஒன்று அல்லது இரண்டு ஆலசன் மூலக்கூறுகளை இணைக்கும் திறன் கொண்டவை. ஒரு அல்கைன் மூலக்கூறால் இரண்டு ஆலசன் மூலக்கூறுகளைச் சேர்ப்பது எலக்ட்ரோஃபிலிக் பொறிமுறையின் மூலம் தொடர்ச்சியாக இரண்டு நிலைகளில் தொடர்கிறது:

ஹைட்ரோஹலோஜனேஷன்

ஹைட்ரஜன் ஹாலைடு மூலக்கூறுகளின் சேர்க்கை ஒரு எலக்ட்ரோஃபிலிக் பொறிமுறையின் வழியாகவும் இரண்டு நிலைகளில் நிகழ்கிறது. இரண்டு நிலைகளிலும், மார்கோவ்னிகோவின் விதியின்படி சேர்க்கை தொடர்கிறது:

நீரேற்றம்

அல்கைன்களுக்கு நீர் சேர்ப்பது ஒரு அமில ஊடகத்தில் ருட்டி உப்புகளின் முன்னிலையில் நிகழ்கிறது மற்றும் குச்செரோவ் எதிர்வினை என்று அழைக்கப்படுகிறது.

நீரேற்றத்தின் விளைவாக, அசிட்டிலினுடன் தண்ணீரைச் சேர்ப்பது அசிடால்டிஹைடை (அசிட்டிக் ஆல்டிஹைடு) உருவாக்குகிறது:

அசிட்டிலீன் ஹோமோலாக்குகளுக்கு, நீரின் சேர்க்கை கீட்டோன்களின் உருவாக்கத்திற்கு வழிவகுக்கிறது:

அல்கைன்களின் ஹைட்ரஜனேற்றம்

அல்கைன்கள் ஹைட்ரஜனுடன் இரண்டு படிகளில் வினைபுரிகின்றன. பிளாட்டினம், பல்லேடியம் மற்றும் நிக்கல் போன்ற உலோகங்கள் வினையூக்கிகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:

அல்கைன்களின் ட்ரைமரைசேஷன்

அதிக வெப்பநிலையில் அசிட்டிலீன் செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பனின் மீது செலுத்தப்படும் போது, ​​அதிலிருந்து பல்வேறு பொருட்களின் கலவை உருவாகிறது, இதில் முக்கியமானது பென்சீன், அசிட்டிலீன் ட்ரைமரைசேஷன் தயாரிப்பு:

அல்கைன்களின் டைமரைசேஷன்

அசிட்டிலீன் ஒரு டைமரைசேஷன் எதிர்வினைக்கு உட்படுகிறது. வினையூக்கிகளாக செப்பு உப்புகள் முன்னிலையில் செயல்முறை நடைபெறுகிறது:

அல்கைன் ஆக்சிஜனேற்றம்

ஆக்சிஜனில் அல்கைன்கள் எரிகின்றன:

C nH 2n-2 + (3n-1)/2 O 2 → nCO 2 + (n-1)H 2 O

அடிப்படைகளுடன் அல்கைன்களின் எதிர்வினை

மூலக்கூறின் முடிவில் மூன்று C≡C கொண்ட அல்கைன்கள், மற்ற அல்கைன்களைப் போலல்லாமல், மூன்று பிணைப்பில் உள்ள ஹைட்ரஜன் அணுவை உலோகத்தால் மாற்றும் எதிர்வினைகளில் நுழைய முடியும். உதாரணமாக, அசிட்டிலீன் திரவ அம்மோனியாவில் சோடியம் அமைடுடன் வினைபுரிகிறது:

HC≡CH + 2NaNH 2 → NaC≡CNa + 2NH 3 ,

மேலும் சில்வர் ஆக்சைட்டின் அம்மோனியா கரைசலுடன், அசிட்டிலினைடுகள் எனப்படும் கரையாத உப்பு போன்ற பொருட்களை உருவாக்குகிறது:

இந்த எதிர்வினைக்கு நன்றி, அல்கைன்களை முனைய மூன்று பிணைப்புடன் அடையாளம் காண முடியும், அதே போல் மற்ற அல்கைன்களுடன் கலவையிலிருந்து அத்தகைய அல்கைனை தனிமைப்படுத்தவும் முடியும்.

அனைத்து வெள்ளி மற்றும் செம்பு அசிட்டிலினைடுகளும் வெடிக்கும் பொருட்கள் என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

அசிட்டிலினைடுகள் ஆலசன் வழித்தோன்றல்களுடன் வினைபுரியும் திறன் கொண்டவை, இது மூன்று பிணைப்புடன் மிகவும் சிக்கலான கரிம சேர்மங்களின் தொகுப்பில் பயன்படுத்தப்படுகிறது:

CH 3 -C≡CH + NaNH 2 → CH 3 -C≡CNa + NH 3

CH 3 -C≡CNa + CH 3 Br → CH 3 -C≡C-CH 3 + NaBr

நறுமண ஹைட்ரோகார்பன்களின் வேதியியல் பண்புகள்

பிணைப்பின் நறுமணத் தன்மை பென்சீன்கள் மற்றும் பிற நறுமண ஹைட்ரோகார்பன்களின் வேதியியல் பண்புகளை பாதிக்கிறது.

ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட 6pi எலக்ட்ரான் அமைப்பு சாதாரண பை பிணைப்புகளை விட மிகவும் நிலையானது. எனவே, நறுமண ஹைட்ரோகார்பன்களுக்கு கூடுதல் எதிர்வினைகளை விட மாற்று எதிர்வினைகள் மிகவும் பொதுவானவை. எலெக்ட்ரோஃபிலிக் பொறிமுறையின் மூலம் அரேன்ஸ் மாற்று எதிர்வினைகளுக்கு உட்படுகிறது.

மாற்று எதிர்வினைகள்

ஹாலோஜெனேஷன்

நைட்ரேஷன்

நைட்ரேஷன் எதிர்வினை தூய நைட்ரிக் அமிலத்தின் செல்வாக்கின் கீழ் சிறப்பாகச் செல்கிறது, ஆனால் நைட்ரேட்டிங் கலவை என்று அழைக்கப்படும் செறிவூட்டப்பட்ட சல்பூரிக் அமிலத்துடன் அதன் கலவையாகும்:

அல்கைலேஷன்

நறுமண வளையத்தில் உள்ள ஹைட்ரஜன் அணுக்களில் ஒன்று ஹைட்ரோகார்பன் ரேடிக்கால் மாற்றப்படும் ஒரு எதிர்வினை:

ஆலசனேற்றப்பட்ட அல்கேன்களுக்குப் பதிலாக அல்கீன்களையும் பயன்படுத்தலாம். அலுமினியம் ஹாலைடுகள், ஃபெரிக் ஹைலைடுகள் அல்லது கனிம அமிலங்கள் வினையூக்கிகளாகப் பயன்படுத்தப்படலாம்.<

கூடுதல் எதிர்வினைகள்

ஹைட்ரஜனேற்றம்

குளோரின் சேர்த்தல்

புற ஊதா ஒளியுடன் தீவிர கதிர்வீச்சின் மீது ஒரு தீவிர பொறிமுறையின் மூலம் வருவாய்:

இதேபோன்ற எதிர்வினை குளோரின் மூலம் மட்டுமே ஏற்படலாம்.

ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்வினைகள்

எரிதல்

2C 6 H 6 + 15O 2 = 12CO 2 + 6H 2 O + Q

முழுமையற்ற ஆக்சிஜனேற்றம்

பென்சீன் வளையம் KMnO 4 மற்றும் K 2 Cr 2 O 7 போன்ற ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவர்களை எதிர்க்கும். எந்த எதிர்வினையும் இல்லை.

பென்சீன் வளையத்தில் உள்ள மாற்றீடுகள் இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன:

உதாரணமாக, டோலுயீனைப் பயன்படுத்தி பென்சீன் ஹோமோலாக்ஸின் வேதியியல் பண்புகளைக் கருத்தில் கொள்வோம்.

டோலுயினின் வேதியியல் பண்புகள்

ஹாலோஜெனேஷன்

டோலுயீன் மூலக்கூறு பென்சீன் மற்றும் மீத்தேன் மூலக்கூறுகளின் துண்டுகளைக் கொண்டதாகக் கருதலாம். எனவே, டோலுயினின் வேதியியல் பண்புகள் இந்த இரண்டு பொருட்களின் தனித்தனியாக எடுக்கப்பட்ட இரசாயன பண்புகளை ஓரளவிற்கு இணைக்க வேண்டும் என்று கருதுவது தர்க்கரீதியானது. இது பெரும்பாலும் அதன் ஆலசனேற்றத்தின் போது கவனிக்கப்படுகிறது. எலக்ட்ரோஃபிலிக் பொறிமுறையின் மூலம் பென்சீன் குளோரினுடன் மாற்று எதிர்வினைக்கு உட்படுகிறது என்பதை நாம் ஏற்கனவே அறிவோம், மேலும் இந்த எதிர்வினையை செயல்படுத்த வினையூக்கிகளை (அலுமினியம் அல்லது ஃபெரிக் ஹாலைடுகள்) பயன்படுத்துவது அவசியம். அதே நேரத்தில், மீத்தேன் குளோரினுடன் வினைபுரியும் திறன் கொண்டது, ஆனால் ஒரு ஃப்ரீ ரேடிக்கல் பொறிமுறையின் மூலம், புற ஊதா ஒளியுடன் ஆரம்ப எதிர்வினை கலவையின் கதிர்வீச்சு தேவைப்படுகிறது. டோலுயீன், அது குளோரினேஷனுக்கு உட்படுத்தப்படும் நிலைமைகளைப் பொறுத்து, பென்சீன் வளையத்தில் ஹைட்ரஜன் அணுக்களை மாற்றும் தயாரிப்புகளில் ஒன்றைக் கொடுக்க முடியும் - இதற்காக நீங்கள் பென்சீனின் குளோரினேஷனுக்கான அதே நிபந்தனைகளைப் பயன்படுத்த வேண்டும் அல்லது ஹைட்ரஜனை மாற்றும் தயாரிப்புகளைப் பயன்படுத்த வேண்டும். மீதில் ரேடிக்கலில் உள்ள அணுக்கள், புற ஊதா கதிர்வீச்சின் கீழ் மீத்தேன் மீது குளோரின் எவ்வாறு செயல்படுகிறது:

நீங்கள் பார்க்க முடியும் என, அலுமினிய குளோரைடு முன்னிலையில் டோலுயீனின் குளோரினேஷன் இரண்டு வெவ்வேறு தயாரிப்புகளுக்கு வழிவகுத்தது - ortho- மற்றும் para-chlorotoluene. மெத்தில் ரேடிக்கல் முதல் வகைக்கு மாற்றாக இருப்பதே இதற்குக் காரணம்.

AlCl 3 முன்னிலையில் டோலுயீனின் குளோரினேஷன் குளோரின் அதிகமாக மேற்கொள்ளப்பட்டால், ட்ரைக்ளோரோ-பதிலீடு செய்யப்பட்ட டோலுயீன் உருவாக்கம் சாத்தியமாகும்:

இதேபோல், அதிக குளோரின்/டோலுயீன் விகிதத்தில் டோலுயீன் ஒளியில் குளோரினேட் செய்யப்படும்போது, ​​டிக்ளோரோமெதில்பென்சீன் அல்லது டிரைக்ளோரோமெதில்பென்சீன் பெறலாம்:

நைட்ரேஷன்

செறிவூட்டப்பட்ட நைட்ரிக் மற்றும் சல்பூரிக் அமிலங்களின் கலவையுடன் டோலுயீனின் நைட்ரேஷனின் போது நைட்ரோ குழுவுடன் ஹைட்ரஜன் அணுக்களை மாற்றுவது மெத்தில் ரேடிக்கலை விட நறுமண வளையத்தில் மாற்றீட்டு தயாரிப்புகளுக்கு வழிவகுக்கிறது:

அல்கைலேஷன்

ஏற்கனவே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, மெத்தில் ரேடிக்கல் என்பது முதல் வகையான ஒரு நோக்குநிலை முகவர், எனவே ஃப்ரீடெல்-கிராஃப்ட்ஸ் படி அதன் அல்கைலேஷன் ஆர்த்தோ மற்றும் பாரா நிலைகளில் மாற்று தயாரிப்புகளுக்கு வழிவகுக்கிறது:

கூடுதல் எதிர்வினைகள்

உலோக வினையூக்கிகளை (Pt, Pd, Ni) பயன்படுத்தி டோலுயீனை மெத்தில்சைக்ளோஹெக்சேனுக்கு ஹைட்ரஜனேற்றம் செய்யலாம்:

C 6 H 5 CH 3 + 9O 2 → 7CO 2 + 4H 2 O

முழுமையற்ற ஆக்சிஜனேற்றம்

பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட்டின் அக்வஸ் கரைசல் போன்ற ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவருக்கு வெளிப்படும் போது, ​​பக்க சங்கிலி ஆக்ஸிஜனேற்றத்திற்கு உட்படுகிறது. இத்தகைய நிலைமைகளின் கீழ் நறுமண மையமானது ஆக்சிஜனேற்றம் செய்ய முடியாது. இந்த வழக்கில், கரைசலின் pH ஐப் பொறுத்து, ஒரு கார்பாக்சிலிக் அமிலம் அல்லது அதன் உப்பு உருவாகும்.