alicikli ni ugljovodonici n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
ALICIKLI Č NI UGLJOVODONICI PowerPoint Presentation
Download Presentation
ALICIKLI Č NI UGLJOVODONICI

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 48

ALICIKLI Č NI UGLJOVODONICI - PowerPoint PPT Presentation


  • 174 Views
  • Uploaded on

ALICIKLI Č NI UGLJOVODONICI. Alicikli č ni ugljovodonici su jedinjenja č iji su ugljenikovi atomi povezani tako da grade manje ili ve ć e prstenove Ime su dobili skra ć ivanjem re č i ali fati č no- cikli č ni Nazivaju se još i cikloparafini ili cikloalkani

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'ALICIKLI Č NI UGLJOVODONICI' - gitano


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
alicikli ni ugljovodonici
ALICIKLIČNI UGLJOVODONICI
  • Aliciklični ugljovodonici su jedinjenja čiji su ugljenikovi atomi povezani tako da grade manje ili veće prstenove
  • Ime su dobili skraćivanjem reči alifatično-ciklični
  • Nazivaju se još i cikloparafini ili cikloalkani
  • Oni članovi koji se dobijaju iz nafte nazivaju se nafteni, a homolozi koji se dobijaju hidrogenizacijom aromatičnih ugljovodonika poznati su kao hidroaromatični ugljovodonici
op ta formula
Opšta formula
  • Teorijski se dobijaju spajanjem 2 kraja ugljeničnog niza, pa im je tako opšta formula

CnH2n

  • Ako sadrže dva prstena (imaju četiri vodonikova atoma manje) opšta formula im je CnH2n-2, a ako sadrže tri prstena CnH2n-4, itd.
podela
Podela
  • Prema broju C atoma u prstenu, tj. prema veličini prstenova, dele se na:
    • male prstenove - 3 i 4 C-atoma
    • normalne prstenove - 5-7 C-atoma
    • srednje prstenove - 8-12 C-atoma
    • velike prstenove - 13 i više C-atoma
  • Nalaženje cikloalkana u prirodi:
    • Nafta(naročito 5- i 6-člani prstenovi)
    • Terpeni (3-,4- i 5-člani prstenovi)
dobijanje cikloalkana
Dobijanje cikloalkana
  • Modifikovana Wurtz-ova reakcija (može se smatrati kao intramolekulska Wurtz-ova reakcija)
  • Verovatnoća ciklične interakcije je najveća kod tročlanih prstenova, a smanjuje se sa povećanjem niza
destilacija ca ili ba soli dikarbonskih kiselina
Destilacija Ca ili Ba-soli dikarbonskih kiselina
  • Dobija se najpre ciklični keton, koji se lako pretvara u odgovarajući cikloparafin Clemmensen-ovom redukcijom
kataliti ka redukcija benzena i njegovih derivata
Katalitička redukcija benzena i njegovih derivata
  • Šestočlani aliciklični ugljovodonici se često dobijaju redukcijom benzena i njegovih derivata (katalitička redukcija)
dobijanje velikih prstenova
Dobijanje velikih prstenova
  • Ružička je sa svojim saradnicima 1926. prvi put dobio prstenove koji su sadržavali više od 8 (čak i do 34) C-atoma
  • destilovanje torijumovih i cerijumovih soli dikarboksilnih kiselina u vakuumu, na oko 300C, pomešanih sa sprašenim bakrom
  • dobijaju se i ciklični mono- i diketoni, koji se Clemmensen-ovom redukcijom prevode u odgovarajuće ciklične ugljovodonike
nomenklatura m onocikli n ih ugljovodonika
Nomenklatura monocikličnih ugljovodonika
  • imenuju se tako što se imenu odgovarajućeg ugljovodonika otvorenog niza sa istim brojem ugljenikovih atoma doda prefiks ciklo:

ciklopropan ciklobutan

pravila nomenklature
Pravila nomenklature
  • Numerisanje ugljenikovih atoma prstena je neophodno samo ako ima više od jednog supstituenta
    • Kod monosupstituisanih cikloalkana ugljenik za koji je supstituent vezan označava se brojem 1
    • Ako ima više supstituenata, njihov položaj označava se brojevima i to najnižim mogućim
    • Ako su moguća dva takva redosleda, prioritet supstituenata se određuje na osnovu abecednog redosleda
    • Ako je i sam supstituent cikloalkil grupa, pri navođenju imena veliki prstenovi imaju prednost nad manjim:
primeri nomenklature
Primeri nomenklature

hlorciklopropan 1,1-dimetilciklopentan

pravila nomenklature nastavak
Pravila nomenklature (nastavak)
  • Kod nezasićenih jedinjenja dvoguboj i troguboj vezi daje se položaj 1

3-etilciklopenten 1,4-cikloheksadien

pravila nomenklature nastavak1
Pravila nomenklature (nastavak)
  • Jednovalentne grupe koje se izvode iz cikloalkana (bez bočnih nizova) zamenom jednog vodonikovog atoma nazivaju se cikloalkil-grupe
  • Ugljenikov atom koji ima slobodnu valencu označava se brojem 1:
pravila nomenklature nastavak2
Pravila nomenklature (nastavak)
  • Imena jednovalentnih grupa izvedenih iz nezasićenih monocikličnih ugljovodonika završavaju se na "-enil", "-inil", "-dienil" itd.
  • Položaji dvostrukih i trostrukih veza označavaju se na isti način kao i kod alkena i alkina
  • Ugljenikov atom sa slobodnom valencom označava se brojem 1, a izuzetak od ovog pravila su terpeni
pravila nomenklature nastavak3
Pravila nomenklature (nastavak)
  • Imena dvovalentnih grupa izvedenih od zasićenih ili nezasićenih monocikličnih ugljovodonika zamenom dva atoma vodonika sa istog ugljenikovog atoma u prstenu nastaju tako što se završetak "-an", "-en", "-in" itd. zameni odgovarajućim nastavkom "iliden", "eniliden", odnosno "iniliden".
pravila nomenklature nastavak4
Pravila nomenklature (nastavak)
  • Imena dvovalentnih grupa izvedenih od zasićenih ili nezasićenih monocikličnih ugljovodonika zamenom po jednog atoma vodonika sa dva različita ugljenikova atoma u prstenu nastaju tako što se završetak "-an", "-en", "-in" itd. zameni odgovarajućim nastavkom "-ilen", "-enilen", odnosno "-inilen".
  • Tom prilikom moraju se označiti položaji dvostrukih i trostrukih veza, kao i C-atomi sa slobodnim valencama, koji moraju imati najniže moguće brojeve
pravila nomenklature nastavak5
Pravila nomenklature (nastavak)
  • Disupstituisani cikloalkani, sa supstituentima vezanim za različite C-atome prstena, označavaju se sa cis- ako se supstituenti nalaze sa iste strane prstena, a sa trans- ako su na suprotnim stranama
nomenklatura bicikli nih ugljovodonika
Nomenklatura bicikličnih ugljovodonika
  • Zasićeni aliciklični ugljovodonici koji imaju samo dva prstena i dva ili više zajedničkih atoma, imaju prefiks biciklo- ispred imena ugljovodonika otvorenog niza sa istim ukupnim brojem C-atoma.
  • Broj C-atoma na svakom od tri mosta koji spajaju tercijarne C-atome označen je u uglastim zagradama opadajućim redom
primer biciklo jedinjenja norboran
Primer biciklo-jedinjenja: norboran
  • Sistematsko ime ovog jedinjenja je biciklo2.2.1heptan:
primeri1
Primeri

biciklo2.2.2okta-2-en triciklo2.2.1.02,6heptan

nomenklatura s piro ugljovodoni ka
Nomenklatura spiro-ugljovodonika
  • "Spiro-veza" je način vezivanja dva prstena preko samo jednog zajedničkog C-atoma – tzv. "spiro-atoma“
  • Prema broju spiro-atoma razlikujemo monospiro-, dispiro-, trispiro-...itd. jedinjenja.
  • Slede pravila nomenklature najjednostavnijih jedinjenja ovog tipa – monospiro-jedinjenja
nomenklatura s piro ugljovodoni ka nastavak
Nomenklatura spiro-ugljovodonika (nastavak)
  • Monospiro-jedinjenja, koja se sastoje samo od dva aliciklična prstena, imenuju se tako što se ispred imena normalnog alkana otvorenog niza sa istim brojem C-atoma stavi prefiks "spiro"
  • Broj ugljenikovih atoma u svakom prstenu vezanom za spiro-atom označava se u uglastim zagradama po rastućem nizu između prefiksa "spiro" i imena ugljovodonika
nomenklatura s piro ugljovodoni ka nastavak2
Nomenklatura spiro-ugljovodonika (nastavak)
  • Numerisanje C-atoma spiro-jedinjenja počinje od manjeg prstena, i to od atoma koji se nalazi do spiro-atoma, a zatim se preko spiro-atoma prelazi na drugi prsten

spiro[4,5]dekan

nomenklatura s piro ugljovodoni ka nastavak3
Nomenklatura spiro-ugljovodonika (nastavak)
  • Kod nezasićenih spiro-jedinjenja primenjuje se u principu isti način numerisanja, s tim što se smer odabere tako da nezasićene veze dobiju najniže moguće brojeve
nomenklatura s piro ugljovodoni ka nastavak4
Nomenklatura spiro-ugljovodonika (nastavak)
  • Spiro-jedinjenja se mogu alternativno imenovati na još jedan način:
    • ako se dva prstena povezuju spiro-vezom, iza imena većeg od njih stavlja se sufiks "spiro", a zatim sledi ime manjeg prstena
    • između sufiksa "spiro" i imena pojedinih komponenata jedinjenja stavlja se broj, koji označava spiro-položaj u svakom cikličnom sistemu
    • brojevi treba da budu što manji, ali u skladu sa numerisanjem svake komponente
nomenklatura s piro ugljovodoni ka nastavak5
Nomenklatura spiro-ugljovodonika (nastavak)
  • druga komponenta (manji prsten) obeležava se brojevima sa crticom ("prim")
  • ako kod komponenata postoji mogućnost izbora, broj 1 se može izostaviti
nomenklatura s piro ugljovodoni ka nastavak6
Nomenklatura spiro-ugljovodonika (nastavak)
  • kod nezasićenih spiro-jedinjenja i dalje važi pravilo da pri numerisanju nezasićena veza dobija najmanji mogući broj, s tim što kod ove alternativne nomenklature spiro-veza ima prednost nad nezasićenom vezom
nomenklatura s piro ugljovodoni ka nastavak7
Nomenklatura spiro-ugljovodonika (nastavak)
  • Monospiro-jedinjenja, koja imaju dva identična monociklična člana sa istim zasićenjem (i istim položajem nezasićene veze), imenuju se tako što se ispred imena cikličnog jedinjenja stavlja prefiks "spirobi", a spiro-atom označava brojem 1:
struktura cikloalkana baeyer ova teorija napona
Struktura cikloalkana. Baeyer-ova teorija napona
  • Veliku reaktivnost malih prstenova prvi je objasnio Adolf von Baeyer (1885.) pomoću "Teorije napona".
  • Deo ove teorije koji se odnosi na male prstenove i danas je primenljiv
  • deo koji se odnosi na prstenove veće od ciklobutana je neprimenljiv, jer se zasniva na pogrešnim pretpostavkama
osnovne postavke baeyer ove teorije
Osnovne postavke Baeyer-ove teorije
  • svi prstenovi su planarni, jednakostranični, sa uglovima koji odgovaraju pravilnom trouglu, četvorouglu, petouglu, itd.
  • Ovo odstupanje od normalnog tetraedarskog ugla izaziva napon i čini male prstenove nestabilnim
baeyer ova teorija napona
Baeyer-ova teorija napona
  • Uglovi kod ciklopentana (108) po vrednosti su približni tetraedarskom uglu i ciklopentan trpi najmanji napon
  • Kod cikloheksana uglovi između veza su 120
  • Veći prstenovi – veći napon
  • Toplota sagorevanja je pokazala da to nije slučaj
toplote sagorevanja cikli nih i jedinjenja otvorenog niza
Toplote sagorevanja cikličnih i jedinjenja otvorenog niza
  • Vrednost toplote sagorevanja po metilenskoj grupi, -CH2-,kod:
  • alkana 658,7 kJ/mol
  • ciklopropana 696,4 (37,7 kJ/mol viša)
  • ciklobutana 688,0 (29,3 kJ/mol viša)
  • ciklopentana 664,1 (5,4 kJ/mol viša)
  • prstenovi od 7-11 C-atoma – kao i kod ciklopentana
  • prstenovi od preko 17 C-atoma – kao i kod alkana
ta je ustvari pogre no kod baeyer ove teorije napona
Šta je ustvari pogrešno kod Baeyer-ove teorije napona?
  • pretpostavka da su svi prstenovi u ravni
  • veći prstenovi nisu planarni već "nabrani" i to na takav način da im uglovi veza zadržavaju normalne (tetraedarske) vrednosti
  • ugaoni napon kod malih prstenova javlja se zbog otežanog preklapanja sp3hibridnih orbitala.
ugaoni napon kod ciklopropana
Ugaoni napon kod ciklopropana
  • kod ciklopropana ugao između ugljenikovih atoma u prstenu iznosi 60, što onemogućava kolinearnost sp3orbitala.
  • preklapanje ovih orbitala pod uglom (koji u slučaju ciklopropana iznosi 104) dovodi do ugaonog napona
ciklobutan i ciklopentan
Ciklobutan i ciklopentan
  • Već ciklobutan nije planaran nego je malo savijen - nabran
  • ciklopentan zauzima konformaciju u kojoj su 4 C-atoma skoro planarna, dok je peti vante ravni
cikloheksan najva niji cikli ni ugljovodonik
Cikloheksan - najvažniji ciklični ugljovodonik
  • Cikloheksanov prsten takođe nije planaran i postoji u dve osnovne konformacije koje se nazivaju "stolica" i “čamac"
konformacija amca
Konformacija čamca
  • Nešto nestabilnija konformacija cikloheksana je tzv. konformacija čamca
  • Nema ugaonog, ali ima torzionog napona zbog eklipsne konformacije pojedinih veza
  • Javlja se i van der Waals-ov napon
konformacija amca nastavak
Konformacija čamca (nastavak)
  • Sve ovo dovodi do lakog prelaza konformacije čamca u konformaciju uvijenog čamca
inverzija prstena
Inverzija prstena
  • Brz prelaz jedne stoličaste konformacije u drugu
polustoli asta konformacija
Polustoličasta konformacija
  • U polustoličastoj konformaciji četiri susedna C-atoma leže u istoj ravni, dok su preostala dva atoma sa suprotnih strana te ravni
konformacija velikih prstenova
Konformacija velikih prstenova
  • Veliki prstenovi su bez napona i nalikuju jedinjenjima otvorenog niza
  • nabrani su tako da C-atomi imaju normalne tetraedarske uglove
  • Prstenovi sa više od 20 C-atoma egzistiraju u dva paralelna niza
nezasi eni prstenovi
Nezasićeni prstenovi
  • Svi mali nezasićeni prstenovi su sa naponom (ciklopropen, ciklobuten i ciklopenten)
  • cikloheksen je skoro bez napona.
  • Kod ovih prstenova dvostruka veza mora da ima cis-konfiguraciju.
  • Najmanji cikloalken koji ima trans-konfiguraciju je ciklookten
  • najmanji prsten koji može da ima trostruku vezu je ciklooktin
reakcije alicikli nih jedinjenja
Reakcije alicikličnih jedinjenja
  • Podležu uglavnom istim reakcijama kao i alifatični ugljovodonici
    • Zasićeni – slobodnoradikalske supstitucije
    • Nezasićeni - elektrofilne i radikalske adicije