Циклоалканы

Циклические алифатические
углеводороды
Ациклические и циклические соединения
Ациклические соединения - органические соединения, атомы
углерода которых связаны друг с другом в цепи.
Циклические соединения - органические соединения, атомы углерода
которых связаны друг с другом в циклы.
циклопропан
циклопентен
Промышленные источники
Нафтены – промышленное название циклоалканов, содержащихся в нефти
Нефти, содержащие много нафтенов,
относятся к дорогим
циклогексан
метилциклопентан
1,2-диметилциклопентан
Методы синтеза
Гидрирование
циклопропан
1,3-дихлорпропан
1,4-дибромбутан
циклобутан
Внутримолекулярные
варианты реакции Вюрца
Взаимодействие алкенов с карбенами – общий метод синтеза циклопропанов
алкен
карбен
циклопропан
Карбены (бирадикалы) – нестабильные соединения двухвалентного углерода
Синглетный карбен
Триплетный карбен
метилен
дихлоркарбен
дифенилкарбен
Синтез карбенов
кетен
диазометан
Взаимодействие алкенов с карбенами (циклопропанирование алкенов)
Синглетный метилен реагирует стереоспецифично:
Триплетный метилен реагирует нестереоспецифично:
Строение циклоалканов
«Банановые связи»
(«изогнутые орбитали»)
Перекрывание орбиталей С-Ссвязи меньше, связь слабее,
чем обычная С-С-связь
Плоскостные структуры циклопропанов и циклобутанов (изомерия):
Конформации циклогексанов и циклопентанов
1200
Конформация кресла
Более устойчивая
конформация !
Конформация ванны
Изомерия в ряду циклогексанов
Экваториальные
связи
а-конформер
(более устойчив)
Аксиальные
связи
е-конформер
Химические свойства
Ni, H2, 800C
Br2, CCl4
HI, конц.
Ni, H2, 2000C
H
H
Br
Br
H
I
Реакции, идущие с раскрытием цикла
(формальное сходство с алкенами)
Характерны для «малых» циклов
Сходство с ациклическими
алканами
Каркасные циклоалканы
кубан
фуллерен
призман
адамантан
(трицикло-[3,3,1,1]-декан)
углеродная нанотрубка
Конденсированные циклоалканы
природного происхождения
декалин
12
13
11
1
C
9
10
2
A
3
14
B
16
15
холестерин
7
5
4
17
D
8
гидриндан
6
HO
Обозначение стероидных
колец и нумерация
O
OH
OH
12
11
1
16
9
14
2
O
8
7
5
4
6
O
тестостерон
15
прогестерон
HO
эстрадиол