அல்கேன் மூலக்கூறுகளின் சிறப்பியல்பு என்ன வகையான பிணைப்பு? ஆல்கேன்கள் - நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்கள், அவற்றின் வேதியியல் பண்புகள்

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 பெயர்களின் 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. இவ்வாறு, இரசாயன பண்புகள்அல்கேன்கள் முக்கியமாக தீவிர மாற்று எதிர்வினைகளுக்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளன.

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 ஒரு 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, அல்கேன்களின் ஆக்சிஜனேற்றம் வாயு அல்லது வாயுவில் மேற்கொள்ளப்படலாம் திரவ நடுத்தரகாற்று. இத்தகைய எதிர்வினைகள் அதிக கொழுப்பு ஆல்கஹால் மற்றும் தொடர்புடைய அமிலங்களின் உருவாக்கத்திற்கு வழிவகுக்கும்.

வெப்ப உறவு

+150-250 ° C க்கு மேல் இல்லாத வெப்பநிலையில், எப்போதும் ஒரு வினையூக்கியின் முன்னிலையில், கரிமப் பொருட்களின் கட்டமைப்பு மறுசீரமைப்பு ஏற்படுகிறது, இது அணுக்களின் இணைப்பு வரிசையில் மாற்றத்தைக் கொண்டுள்ளது. 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 நீளமானது, எதிர்வினை எளிதாக இருக்கும். 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 வினை 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 கதிர்வீச்சு= R-SO 2 Cl + HCl. எதிர்வினையின் விளைவாக உருவாகும் சல்போனைல் குளோரைடுகள் சர்பாக்டான்ட்களின் உற்பத்தியில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

எளிமையான கரிம சேர்மங்கள் ஹைட்ரோகார்பன்கள், கார்பன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் கொண்டது. ஹைட்ரோகார்பன்களில் உள்ள வேதியியல் பிணைப்புகளின் தன்மை மற்றும் கார்பன் மற்றும் ஹைட்ரஜனுக்கு இடையிலான விகிதத்தைப் பொறுத்து, அவை நிறைவுற்ற மற்றும் நிறைவுறா (ஆல்க்கீன்கள், அல்கைன்கள் போன்றவை) பிரிக்கப்படுகின்றன.

வரம்புஹைட்ரோகார்பன்கள் (ஆல்கேன்கள், மீத்தேன் ஹைட்ரோகார்பன்கள்) என்பது ஹைட்ரஜனுடன் கூடிய கார்பனின் சேர்மங்கள் ஆகும், இதன் மூலக்கூறுகளில் ஒவ்வொரு கார்பன் அணுவும் வேறு எந்த அண்டை அணுவுடன் இணைவதற்கு ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட வேலன்ஸ் செலவழிக்கவில்லை, மேலும் கார்பனுடன் இணைக்க செலவழிக்கப்படாத அனைத்து வேலன்ஸ்களும் ஹைட்ரஜனுடன் நிறைவுற்றவை. ஆல்கேன்களில் உள்ள அனைத்து கார்பன் அணுக்களும் sp 3 நிலையில் உள்ளன. நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்கள் பொதுவான சூத்திரத்தால் வகைப்படுத்தப்படும் ஒரே மாதிரியான தொடரை உருவாக்குகின்றன உடன் n என் 2n+2. இந்த தொடரின் மூதாதையர் மீத்தேன்.

ஐசோமெரிசம். பெயரிடல்.

n=1,2,3 கொண்ட அல்கேன்கள் ஒரு ஐசோமராக மட்டுமே இருக்க முடியும்

n=4 இலிருந்து தொடங்கி, கட்டமைப்பு ஐசோமெரிசத்தின் நிகழ்வு தோன்றுகிறது.

கார்பன் அணுக்களின் எண்ணிக்கை அதிகரித்து வருவதால் ஆல்கேன்களின் கட்டமைப்பு ஐசோமர்களின் எண்ணிக்கை வேகமாக வளர்கிறது, எடுத்துக்காட்டாக, பென்டேன் 3 ஐசோமர்களைக் கொண்டுள்ளது, ஹெப்டேன் 9, முதலியன.

சாத்தியமான ஸ்டீரியோசோமர்கள் காரணமாக அல்கேன்களின் ஐசோமர்களின் எண்ணிக்கையும் அதிகரிக்கிறது. C 7 H 16 இலிருந்து தொடங்கி, சிரல் மூலக்கூறுகளின் இருப்பு சாத்தியமாகும், இது இரண்டு என்ன்டியோமர்களை உருவாக்குகிறது.

அல்கேன்களின் பெயரிடல்.

ஆதிக்கம் செலுத்தும் பெயரிடல் IUPAC பெயரிடல் ஆகும். அதே நேரத்தில், இது அற்பமான பெயர்களின் கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது. எனவே, அல்கேன்களின் ஹோமோலோகஸ் தொடரின் முதல் நான்கு உறுப்பினர்களுக்கு அற்பமான பெயர்கள் உள்ளன.

CH 4 - மீத்தேன்

சி 2 எச் 6 - ஈத்தேன்

சி 3 எச் 8 - புரொப்பேன்

சி 4 எச் 10 - பியூட்டேன்.

மீதமுள்ள ஹோமோலாக்குகளின் பெயர்கள் கிரேக்க லத்தீன் எண்களிலிருந்து பெறப்பட்டவை. எனவே, வழக்கமான (கிளைக்கப்படாத) கட்டமைப்பின் பின்வரும் உறுப்பினர்களுக்கு, பெயர்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:

C 5 H 12 - பெண்டேன், C 6 H 14 - ஹெக்ஸேன், C 7 H 18 - ஹெப்டேன்,

C 14 H 30 - tetradecane, C 15 H 32 - pentadecane, முதலியன.

கிளைத்த அல்கேன்களுக்கான அடிப்படை IUPAC விதிகள்

a) மிக நீளமான கிளையில்லாத சங்கிலியைத் தேர்வுசெய்க, அதன் பெயர் அடித்தளத்தை (ரூட்) உருவாக்குகிறது. இந்த தண்டுக்கு "an" பின்னொட்டு சேர்க்கப்பட்டுள்ளது.

b) மிகச்சிறிய இடங்களின் கொள்கையின்படி இந்த சங்கிலியை எண்ணுங்கள்,

c) மாற்று என்பது முன்னொட்டுகளின் வடிவத்தில் குறிக்கப்படுகிறது அகர வரிசைஇருப்பிடத்தைக் குறிக்கிறது. அசல் கட்டமைப்பில் பல ஒத்த மாற்றுகள் இருந்தால், அவற்றின் எண்ணிக்கை கிரேக்க எண்களால் குறிக்கப்படுகிறது.

கேள்விக்குரிய கார்பன் அணு நேரடியாக பிணைக்கப்பட்டுள்ள மற்ற கார்பன் அணுக்களின் எண்ணிக்கையைப் பொறுத்து, முதன்மை, இரண்டாம் நிலை, மூன்றாம் நிலை மற்றும் குவாட்டர்னரி கார்பன் அணுக்கள் உள்ளன.

அல்கைல் குழுக்கள் அல்லது அல்கைல் ரேடிக்கல்கள் கிளைத்த அல்கேன்களில் மாற்றாகத் தோன்றுகின்றன, இவை அல்கேன் மூலக்கூறிலிருந்து ஒரு ஹைட்ரஜன் அணுவை நீக்கியதன் விளைவாகக் கருதப்படுகிறது.

அல்கைல் குழுக்களின் பெயர் தொடர்புடைய அல்கேன்களின் பெயரிலிருந்து "an" என்ற பின்னொட்டை "yl" என்ற பின்னொட்டுடன் மாற்றுவதன் மூலம் உருவாக்கப்படுகிறது.

CH 3 - மெத்தில்

CH 3 CH 2 - எத்தில்

CH 3 CH 2 CH 2 - வெட்டு

கிளைத்த அல்கைல் குழுக்களுக்கு பெயரிட, சங்கிலி எண்ணும் பயன்படுத்தப்படுகிறது:

ஈத்தெனில் இருந்து தொடங்கி, அல்கேன்கள் ஒரு தடைசெய்யப்பட்ட இணக்கத்துடன் தொடர்புடைய கன்ஃபார்மர்களை உருவாக்க முடியும். ஒரு கிரகணத்தின் மூலம் ஒரு தடுக்கப்பட்ட இணக்கத்திலிருந்து மற்றொன்றுக்கு மாறுவதற்கான சாத்தியம் சுழற்சி தடையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. கட்டமைப்பை தீர்மானித்தல், கன்ஃபார்மர்களின் கலவை மற்றும் சுழற்சி தடைகள் ஆகியவை இணக்க பகுப்பாய்வின் பணிகளாகும். அல்கேன்களைப் பெறுவதற்கான முறைகள்.

1. பகுதி வடித்தல் இயற்கை எரிவாயுஅல்லது பெட்ரோல் பகுதி எண்ணெய்.இந்த வழியில், 11 கார்பன் அணுக்கள் வரை தனித்தனி அல்கேன்களை தனிமைப்படுத்த முடியும்.

2. நிலக்கரியின் ஹைட்ரஜனேற்றம். 450-470 o C மற்றும் 30 MPa வரை அழுத்தத்தில் வினையூக்கிகள் (மாலிப்டினம், டங்ஸ்டன், நிக்கல் ஆகியவற்றின் ஆக்சைடுகள் மற்றும் சல்பைடுகள்) முன்னிலையில் செயல்முறை மேற்கொள்ளப்படுகிறது. நிலக்கரி மற்றும் வினையூக்கி தூள் மற்றும் ஹைட்ரஜனேற்றம் இடைநீக்கம் வடிவத்தில், இடைநீக்கம் மூலம் ஹைட்ரஜன் போரோனேஷன். இதன் விளைவாக அல்கேன்கள் மற்றும் சைக்ளோஅல்கேன்களின் கலவைகள் மோட்டார் எரிபொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

3. CO மற்றும் CO இன் ஹைட்ரஜனேற்றம் 2 .

CO + H 2  அல்கேன்கள்

CO 2 + H 2  அல்கேன்கள்

இந்த எதிர்வினைகளுக்கு Co, Fe மற்றும் பிற d-உறுப்புகள் வினையூக்கிகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

4.அல்கீன்கள் மற்றும் அல்கைன்களின் ஹைட்ரஜனேற்றம்.

5.ஆர்கனோமெட்டாலிக் தொகுப்பு.

A). வூர்ட்ஸ் தொகுப்பு.

2RHal + 2Na  R R + 2NaHal

இரண்டு வெவ்வேறு ஹாலோஅல்கேன்கள் கரிம வினைப்பொருளாகப் பயன்படுத்தப்பட்டால், இந்தத் தொகுப்பு சிறிதும் பயன்படாது.

b). கிரிக்னார்ட் ரியாஜெண்டுகளின் புரோட்டாலிசிஸ்.

R Hal + Mg  RMgHal

RMgHal + HOH  RH + Mg(OH)Hal

V). அல்கைல் ஹலைடுகளுடன் லித்தியம் டயல்கில் கப்ரேட்டுகளின் (LiR 2 Cu) தொடர்பு

LiR 2 Cu + R X  R R + RCu + LiX

லித்தியம் டயல்கில்குப்ரேட்டுகள் இரண்டு-படி செயல்முறையில் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன

2R Li + CuI  LiR 2 Cu + LiI

6. உப்புகளின் மின்னாற்பகுப்பு கார்பாக்சிலிக் அமிலங்கள்(கோல்பே தொகுப்பு).

2RCOONa + 2H 2 O  R R + 2CO 2 + 2NaOH + H 2

7. கார்பாக்சிலிக் அமிலங்களின் உப்புகளை அல்கலிஸுடன் இணைத்தல்.

குறைந்த அல்கேன்களின் தொகுப்புக்கு எதிர்வினை பயன்படுத்தப்படுகிறது.

8.கார்போனைல் சேர்மங்கள் மற்றும் ஹாலோஅல்கேன்களின் ஹைட்ரோஜெனோலிசிஸ்.

A). கார்போனைல் கலவைகள். கிளெமென்ஸ் தொகுப்பு.

b). ஹாலோஅல்கேன்ஸ். வினையூக்கி ஹைட்ரோஜெனோலிசிஸ்.

Ni, Pt, Pd ஆகியவை வினையூக்கிகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

c) ஹாலோஅல்கேன்ஸ். வினைத்திறன் மீட்பு.

RHal + 2HI  RH + HHal + I 2

ஆல்கேன்களின் வேதியியல் பண்புகள்.

அல்கேன்களில் உள்ள அனைத்து பிணைப்புகளும் குறைந்த துருவமானவை, அதனால்தான் அவை தீவிர எதிர்வினைகளால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.

ஆலசன் வினையின் பொறிமுறை:

ஹாலோஜனேஷன்

அல்கேன்களின் ஆலசனேற்றம் ஒரு தீவிர பொறிமுறையின் மூலம் நிகழ்கிறது. எதிர்வினையைத் தொடங்க, அல்கேன் மற்றும் ஆலசன் கலவையானது புற ஊதா ஒளியுடன் கதிர்வீச்சு செய்யப்பட வேண்டும் அல்லது சூடாக்கப்பட வேண்டும். மீத்தேன் குளோரினேஷன் என்பது மீத்தில் குளோரைடைப் பெறும் கட்டத்தில் நின்றுவிடாது (சமமான அளவு குளோரின் மற்றும் மீத்தேன் எடுத்துக் கொள்ளப்பட்டால்), ஆனால் மீதில் குளோரைடு முதல் கார்பன் டெட்ராகுளோரைடு வரை சாத்தியமான அனைத்து மாற்று தயாரிப்புகளையும் உருவாக்க வழிவகுக்கிறது. மற்ற அல்கேன்களின் குளோரினேஷன் வெவ்வேறு கார்பன் அணுக்களில் ஹைட்ரஜன் மாற்று தயாரிப்புகளின் கலவையில் விளைகிறது. குளோரினேஷன் தயாரிப்புகளின் விகிதம் வெப்பநிலையைப் பொறுத்தது. முதன்மை, இரண்டாம் நிலை மற்றும் மூன்றாம் நிலை அணுக்களின் குளோரினேஷன் விகிதம் குறைந்த வெப்பநிலையில் தொடரில் விகிதம் குறைகிறது: மூன்றாம் நிலை, இரண்டாம் நிலை, முதன்மை. வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, ​​வேகங்களுக்கு இடையிலான வேறுபாடு ஒரே மாதிரியாக மாறும் வரை குறைகிறது. இயக்க காரணிக்கு கூடுதலாக, குளோரினேஷன் தயாரிப்புகளின் விநியோகம் ஒரு புள்ளிவிவர காரணியால் பாதிக்கப்படுகிறது: மூன்றாம் நிலை கார்பன் அணுவை குளோரின் தாக்கும் நிகழ்தகவு முதன்மை ஒன்றை விட 3 மடங்கு குறைவாகவும் இரண்டாம் நிலை ஒன்றை விட இரண்டு மடங்கு குறைவாகவும் உள்ளது. எனவே, ஒரே ஒரு மோனோகுளோரினேஷன் தயாரிப்பு மட்டுமே சாத்தியமாகும் சந்தர்ப்பங்களில் தவிர, அல்கேன்களின் குளோரினேஷன் என்பது ஸ்டீரியோசெலக்டிவ் அல்லாத எதிர்வினையாகும்.

ஆலஜனேற்றம் என்பது மாற்று எதிர்வினைகளில் ஒன்றாகும். அல்கேன்களின் ஆலசனேற்றம் மார்கோவ்னிக் விதிக்கு (மார்கோவ்னிகோவின் விதி) கீழ்ப்படிகிறது - குறைந்த ஹைட்ரஜனேற்றப்பட்ட கார்பன் அணு முதலில் ஆலஜனேற்றம் செய்யப்படுகிறது. ஆல்கேன்களின் ஆலசனேற்றம் நிலைகளில் நிகழ்கிறது - ஒரு கட்டத்தில் ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் ஆலஜனேற்றம் செய்யப்படுவதில்லை.

CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl + HCl (குளோரோமீத்தேன்)

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).

ஒளியின் செல்வாக்கின் கீழ், ஒரு குளோரின் மூலக்கூறு அணுக்களாக உடைந்து, பின்னர் அவை மீத்தேன் மூலக்கூறுகளைத் தாக்கி, அவற்றின் ஹைட்ரஜன் அணுவைக் கிழித்து, அதன் விளைவாக மெத்தில் ரேடிக்கல்கள் CH 3 உருவாகின்றன, அவை குளோரின் மூலக்கூறுகளுடன் மோதி, அவற்றை அழித்து புதிய தீவிரவாதிகளை உருவாக்குகின்றன. .

நைட்ரேஷன் (கொனோவலோவ் எதிர்வினை)

அல்கேன்கள் 140° வெப்பநிலை மற்றும் குறைந்த அழுத்தத்தில் வாயு கட்டத்தில் நைட்ரிக் அமிலம் அல்லது நைட்ரஜன் ஆக்சைடு N 2 O 4 இன் 10% தீர்வுடன் வினைபுரிந்து நைட்ரோ வழித்தோன்றல்களை உருவாக்குகிறது. எதிர்வினை மார்கோவ்னிகோவின் விதிக்குக் கீழ்ப்படிகிறது.

RH + HNO 3 = RNO 2 + H 2 O

அதாவது, ஹைட்ரஜன் அணுக்களில் ஒன்று NO 2 எச்சத்தால் (நைட்ரோ குழு) மாற்றப்பட்டு தண்ணீர் வெளியிடப்படுகிறது.

ஐசோமர்களின் கட்டமைப்பு அம்சங்கள் இந்த எதிர்வினையின் போக்கை வலுவாக பாதிக்கின்றன, ஏனெனில் இது SI எச்சத்தில் (சில ஐசோமர்களில் மட்டுமே உள்ளது) ஹைட்ரஜன் அணுவை நைட்ரோ குழுவுடன் மாற்றுவது மிகவும் எளிதானது CH 2 குழு மற்றும் CH 3 எச்சத்தில் இன்னும் கடினமானது.

நைட்ரஜன் டை ஆக்சைடு அல்லது நைட்ரிக் அமில நீராவியுடன் 150-475 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் வாயு கட்டத்தில் பாரஃபின்கள் மிக எளிதாக நைட்ரேட் செய்யப்படுகின்றன; இந்த வழக்கில், ஓரளவு நடக்கும். ஆக்சிஜனேற்றம். மீத்தேன் நைட்ரேஷன் கிட்டத்தட்ட பிரத்தியேகமாக நைட்ரோமதீனை உருவாக்குகிறது:

கிடைக்கக்கூடிய அனைத்து தரவுகளும் ஒரு ஃப்ரீ ரேடிக்கல் பொறிமுறையை சுட்டிக்காட்டுகின்றன. எதிர்வினையின் விளைவாக, தயாரிப்புகளின் கலவைகள் உருவாகின்றன. சாதாரண வெப்பநிலையில் நைட்ரிக் அமிலம் பாரஃபின் ஹைட்ரோகார்பன்களில் கிட்டத்தட்ட எந்த விளைவையும் ஏற்படுத்தாது. சூடுபடுத்தும் போது, ​​இது முக்கியமாக ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவராக செயல்படுகிறது. இருப்பினும், M.I. Konovalov (1889) கண்டுபிடித்தது போல், நைட்ரிக் அமிலம் ஒரு "நைட்ரேட்டிங்" முறையில் செயல்படுகிறது; பலவீனமான நைட்ரிக் அமிலத்துடன் நைட்ரேஷன் வினையானது சூடுபடுத்தும் போது மற்றும் அதிக அழுத்தத்தின் கீழ் சிறப்பாக நிகழ்கிறது. நைட்ரேஷன் எதிர்வினை சமன்பாட்டின் மூலம் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது.

மீத்தேனைப் பின்தொடரும் ஹோமோலாக்ஸ், அதனுடன் இணைந்த பிளவு காரணமாக பல்வேறு நைட்ரோபாரஃபின்களின் கலவையை அளிக்கிறது. ஈத்தேன் நைட்ரேட் செய்யப்படும்போது, ​​நைட்ரோஎத்தேன் CH 3 -CH 2 -NO 2 மற்றும் நைட்ரோமெத்தேன் CH 3 -NO 2 ஆகியவை பெறப்படுகின்றன. நைட்ரோபராஃபின்களின் கலவை புரொபேன் இருந்து உருவாகிறது:

வாயு கட்டத்தில் பாரஃபின்களின் நைட்ரேஷன் இப்போது தொழில்துறை அளவில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது.

சல்பாகுளோரினேஷன்:

ஒரு நடைமுறையில் முக்கியமான எதிர்வினை ஆல்கேன்களின் சல்போகுளோரினேஷன் ஆகும். கதிர்வீச்சின் போது ஒரு அல்கேன் குளோரின் மற்றும் சல்பர் டை ஆக்சைடுடன் வினைபுரியும் போது, ​​ஹைட்ரஜன் குளோரோசல்போனைல் குழுவால் மாற்றப்படுகிறது:

இந்த எதிர்வினையின் நிலைகள்:

Cl +R:H→R +HCl

R+SO 2 →RSO 2

RSO 2 + Cl:Cl→RSO 2 Cl+Cl

அல்கனெசல்போனைல் குளோரைடுகள் அல்கனெசல்ஃபோக்சிலோஸ்ட்டிற்கு (RSO 2 OH) எளிதில் ஹைட்ரோலைஸ் செய்யப்படுகின்றன, இதில் உள்ள சோடியம் உப்புகள் (RSO 3¯ Na + - சோடியம் அல்கனெசல்போனேட்) சோப்புகளைப் போன்ற பண்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன மற்றும் அவை சவர்க்காரங்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

வரையறை

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

அல்கேன்கள் ஒவ்வொன்றும் ஒரே மாதிரியான தொடர்களை உருவாக்குகின்றன இரசாயன கலவைஅதே எண்ணிக்கையிலான கார்பன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் அணுக்களால் அடுத்த மற்றும் முந்தையவற்றிலிருந்து கலவையில் வேறுபடுகிறது - CH 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 பொறிமுறையின் மூலம் 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 முடிப்பு (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. UV கதிர்வீச்சு அல்லது அதிக வெப்பநிலையின் செயல்பாட்டின் கீழ் ஆல்கேன்கள் குளோரின் மற்றும் புரோமினுடன் வினைபுரியும் போது, ​​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.

புரொப்பேன் 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 நிறைவுறா ஹைட்ரோகார்பன்களின் ஹைட்ரஜனேற்றம், ஆர்கனோமெட்டாலிக் சேர்மங்களுடன் 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

I. அல்கேன்ஸ் (நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்கள், பாரஃபின்கள்)

ஆல்கேன்கள் அலிபாடிக் (அசைக்ளிக்) நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்கள், இதில் கார்பன் அணுக்கள் நேராக அல்லது கிளைத்த சங்கிலிகளில் எளிய (ஒற்றை) பிணைப்புகளால் ஒன்றாக இணைக்கப்படுகின்றன.

வரையறை

அல்கேன்ஸ்நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன, இவற்றின் மூலக்கூறுகள் கார்பன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் σ பிணைப்புகளால் மட்டுமே ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்டுள்ளன.

சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ் (25 o C மற்றும் வளிமண்டல அழுத்தத்தில்), அல்கேன்களின் ஹோமோலோகஸ் தொடரின் முதல் நான்கு உறுப்பினர்கள் (C 1 - C 4) வாயுக்கள். பென்டேன் முதல் ஹெப்டடேகேன் (C 5 - C 17) வரையிலான சாதாரண அல்கேன்கள் திரவங்கள், C 18 இலிருந்து தொடங்கி அதற்கு மேல் திடப்பொருள்கள். தொடர்புடைய மூலக்கூறு எடை அதிகரிக்கும் போது, ​​அல்கேன்களின் கொதிநிலை மற்றும் உருகும் புள்ளிகள் அதிகரிக்கும். மூலக்கூறில் உள்ள அதே எண்ணிக்கையிலான கார்பன் அணுக்களுடன், கிளைத்த ஆல்கேன்கள் சாதாரண அல்கேன்களைக் காட்டிலும் குறைந்த கொதிநிலைகளைக் கொண்டுள்ளன. உதாரணமாக மீத்தேன் பயன்படுத்தி அல்கேன் மூலக்கூறின் அமைப்பு படம் காட்டப்பட்டுள்ளது. 1.

அரிசி. 1. மீத்தேன் மூலக்கூறின் அமைப்பு.

அல்கேன்கள் நடைமுறையில் நீரில் கரையாதவை, ஏனெனில் அவற்றின் மூலக்கூறுகள் குறைந்த துருவம் மற்றும் நீர் மூலக்கூறுகளுடன் தொடர்பு கொள்ளாது. திரவ ஆல்கேன்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று எளிதில் கலக்கும். பென்சீன், கார்பன் டெட்ராகுளோரைடு, டைதில் ஈதர் போன்ற துருவமற்ற கரிம கரைப்பான்களில் அவை நன்றாகக் கரைகின்றன.

அல்கேன்கள் தயாரித்தல்

40 கார்பன் அணுக்கள் வரை கொண்ட பல்வேறு நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்களின் முக்கிய ஆதாரங்கள் எண்ணெய் மற்றும் இயற்கை எரிவாயு ஆகும். குறைந்த எண்ணிக்கையிலான கார்பன் அணுக்கள் (1 - 10) கொண்ட அல்கேன்கள் இயற்கை வாயுவின் பகுதியளவு வடிகட்டுதல் அல்லது எண்ணெயின் பெட்ரோல் பகுதியைப் பிரித்தெடுக்கலாம்.

அல்கேன்களை உற்பத்தி செய்வதற்கு தொழில்துறை (I) மற்றும் ஆய்வக (II) முறைகள் உள்ளன.

C + H 2 → CH 4 (kat = Ni, t 0);

CO + 3H 2 → CH 4 + H 2 O (kat = Ni, t 0 = 200 - 300);

CO 2 + 4H 2 → CH 4 + 2H 2 O (கேட், t 0).

- நிறைவுறா ஹைட்ரோகார்பன்களின் ஹைட்ரஜனேற்றம்

CH 3 -CH=CH 2 + H 2 →CH 3 -CH 2 -CH 3 (kat = Ni, t 0);

- ஹாலோஅல்கேன்களின் குறைப்பு

C 2 H 5 I + HI →C 2 H 6 + I 2 (t 0);

- மோனோபாசிக் கரிம அமிலங்களின் உப்புகளின் கார உருகும் எதிர்வினைகள்

C 2 H 5 -COONa + NaOH → C 2 H 6 + Na 2 CO 3 (t 0);

- சோடியம் உலோகத்துடன் ஹாலோஅல்கேன்களின் தொடர்பு (வூர்ட்ஸ் எதிர்வினை)

2C 2 H 5 Br + 2Na → CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 + 2NaBr;

- மோனோபாசிக் ஆர்கானிக் அமிலங்களின் உப்புகளின் மின்னாற்பகுப்பு

2C 2 H 5 COONa + 2H 2 O → H 2 + 2NaOH + C 4 H 10 + 2CO 2 ;

K(-): 2H 2 O + 2e → H 2 + 2OH - ;

A(+):2C 2 H 5 COO — -2e → 2C 2 H 5 COO + → 2C 2 H 5 + + 2CO 2 .

அல்கேன்களின் வேதியியல் பண்புகள்

ஆல்கேன்கள் குறைந்த வினைத்திறன் கொண்ட கரிம சேர்மங்களில் ஒன்றாகும், இது அவற்றின் கட்டமைப்பால் விளக்கப்படுகிறது.

சாதாரண நிலையில் உள்ள அல்கேன்கள் செறிவூட்டப்பட்ட அமிலங்கள், உருகிய மற்றும் செறிவூட்டப்பட்ட காரங்களுடன் வினைபுரிவதில்லை. கார உலோகங்கள், ஆலசன்கள் (ஃவுளூரின் தவிர), பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட் மற்றும் பொட்டாசியம் டைக்ரோமேட் அமில சூழலில்.

அல்கேன்களுக்கான மிகவும் பொதுவான எதிர்வினைகள் ஒரு தீவிர பொறிமுறையால் தொடரும். ஹோமோலிடிக் பிளவு ஆற்றல் ரீதியாக மிகவும் சாதகமானது C-H பத்திரங்கள்மற்றும் அவர்களின் ஹீட்டோரோலிடிக் இடைவெளியை விட C-C.

தீவிர மாற்று எதிர்வினைகள் மூன்றாம் நிலை கார்பன் அணுவிலும், பின்னர் இரண்டாம் நிலை கார்பன் அணுவிலும், கடைசியாக முதன்மை கார்பன் அணுவிலும் நிகழ்கின்றன.

அல்கான்களின் அனைத்து இரசாயன மாற்றங்களும் பிளவுபடுதலுடன் தொடர்கின்றன:

1) C-H பத்திரங்கள்

- ஆலசனேற்றம் (எஸ் ஆர்)

CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl + HCl ( hv);

CH 3 -CH 2 -CH 3 + Br 2 → CH 3 -CHBr-CH 3 + HBr ( hv).

- நைட்ரேஷன் (எஸ் ஆர்)

CH 3 -C(CH 3)H-CH 3 + HONO 2 (நீர்த்த) → CH 3 -C(NO 2)H-CH 3 + H 2 O (t 0).

- சல்போகுளோரினேஷன் (எஸ் ஆர்)

R-H + SO 2 + Cl 2 → RSO 2 Cl + HCl ( hv).

- ஹைட்ரஜனேற்றம்

CH 3 -CH 3 → CH 2 =CH 2 + H 2 (kat = Ni, t 0).

- டீஹைட்ரோசைக்ளைசேஷன்

CH 3 (CH 2) 4 CH 3 → C 6 H 6 + 4H 2 (kat = Cr 2 O 3, t 0).

2) C-H மற்றும் C-C பத்திரங்கள்

- ஐசோமரைசேஷன் (உள் மூலக்கூறு மறுசீரமைப்பு)

CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 →CH 3 -C(CH 3)H-CH 3 (kat=AlCl 3, t 0).

- ஆக்சிஜனேற்றம்

2CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 + 5O 2 → 4CH 3 COOH + 2H 2 O (t 0 , p);

C n H 2n+2 + (1.5n + 0.5) O 2 → nCO 2 + (n+1) H 2 O (t 0).

அல்கேன்களின் பயன்பாடுகள்

ஆல்கேன்கள் பல்வேறு தொழில்களில் பயன்பாட்டைக் கண்டறிந்துள்ளன. ஹோமோலோகஸ் தொடரின் சில பிரதிநிதிகள் மற்றும் அல்கேன்களின் கலவைகளின் உதாரணத்தைப் பயன்படுத்தி இன்னும் விரிவாகக் கருதுவோம்.

கார்பன் மற்றும் ஹைட்ரஜன், அசிட்டிலீன், ஆக்சிஜன் கொண்ட உற்பத்திக்கான மிக முக்கியமான இரசாயன தொழில்துறை செயல்முறைகளுக்கு மீத்தேன் மூலப்பொருளாக அமைகிறது. கரிம சேர்மங்கள்- ஆல்கஹால், ஆல்டிஹைடுகள், அமிலங்கள். புரோபேன் வாகன எரிபொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. செயற்கை ரப்பர் உற்பத்திக்கான மூலப்பொருளான பியூட்டாடீனை உற்பத்தி செய்ய பியூட்டேன் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

வாஸ்லைன் எனப்படும் சி 25 வரையிலான திரவ மற்றும் திட ஆல்கேன்களின் கலவையானது களிம்புகளின் அடிப்படையாக மருத்துவத்தில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. திட அல்கேன்கள் C 18 - C 25 (பாரஃபின்) கலவை செறிவூட்டலுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பல்வேறு பொருட்கள்(காகிதம், துணிகள், மரம்) அவர்களுக்கு ஹைட்ரோபோபிக் பண்புகளை வழங்க, அதாவது. தண்ணீரில் ஈரப்படுத்தாதது. மருத்துவத்தில் இது பிசியோதெரபியூடிக் நடைமுறைகளுக்கு (பாரஃபின் சிகிச்சை) பயன்படுத்தப்படுகிறது.

சிக்கலைத் தீர்ப்பதற்கான எடுத்துக்காட்டுகள்

எடுத்துக்காட்டு 1

எடுத்துக்காட்டு 2