1. Так, например, циклопропан и циклобутан способны присоединять бром (хотя реакция и идет труднее, чем с пропеном или бутеном):
2. Циклопропан, циклобутан и даже циклопентан могут присоединять водород, давая соответствующие нормальные алканы.
Присоединение происходит при нагревании в присутствии никелевого катализатора:
3. В реакцию присоединения с галогеноводородами опять же вступают только малые циклы. Присоединение к гомологам циклопропана происходит по правилу Марковникова:
4. Реакции замещения. Обычные циклы (С6 и выше) устойчивы и вступают только в реакции радикального замещения подобно алканам:
t°
С6Н12 + Вr2 → С6Н11Вr + НВr.
5. Дегидрирование циклогексана в присутствии никелевого катализатора приводит к образованию бензола:
t° Ni
C6H12 → C6H6 + 3H2.
6. При действии сильных окислителей (например, 50%-ной азотной кислоты) на циклогексан в присутствии катализатора образуется адипиновая (гександиовая) кислота:
Особенности строения циклоалканов и их химическое поведение. Выше мы продемонстрировали неустойчивость малых циклов и их способность разрываться и вступать в реакции присоединения. Причины этого кроются в строении циклов. Так, циклопропан имеет плоское строение, поэтому атомы водорода у соседних атомов углерода располагаются над и под плоскостью цикла в энергетически невыгодном ("заслоненном") положении. Это — одна из причин "напряженности" цикла и его неустойчивости.
ЦИКЛОАЛКАНЫ
(ЦИКЛОПАРАФИНЫ)
В отличие от предельных углеводородов, характеризующихся наличием открытых углеродных цепей, существуют углеводороды с замкнутыми цепями (циклами). По своим свойствам они напоминают обычные предельные углеводороды алканы (парафины), отсюда и произошло их название – циклоалканы (циклопарафины). Общая формула гомологического ряда циклоалканов CnH2n, то есть циклоалканы изомерны этиленовым углеводородам. Представителями этого ряда соединений являются циклопропан, циклобутан, циклопентан, циклогексан.
|
|
|
|
Циклопропан
|
Циклобутан
|
Циклопентан
|
Циклогексан
|
Очень часто в органической химии структурные формулы перечисленных циклоалканов изображают без
символов C и H простыми геометрическими фигурами 
Изомерия
Для циклопарафинов, начиная с C4H8, характерны некоторые виды структурной изомерии, связанные:
a) с числом углеродных атомов в кольце – например,  (этилциклопропан),  (метилциклобутан);
b) с числом углеродных атомов в заместителях –  (1-метил-2-пропилциклопентан),  (1,2-диэтилциклопентан)
c) с положением заместителя в кольце –  (1,1-диметилциклогексан),  (1,2-диметилциклогексан)
Для циклоалканов характерна также межклассовая изомерия с алкенами.
При наличии двух заместителей в кольце у разных углеродных атомов возможна геометрическая цис-транс-изомерия, начиная с C5H10, и оптическая изомерия. Оптическая изомерия проявляется в том случае, если молекула не имеет плоскости симметрии.
Для изучения названных видов изомерии необходимо просмотреть анимационный фильм "Цис-транс-изомерия в циклических соединениях" (данный материал доступен только на CD-ROM). Текст, сопровождающий этот фильм, в полном объеме перенесен в данный подраздел и ниже следует.
|
Скачать 1.47 Mb.