Алициклические углеводороды (циклоалканы) рекомендации

Гибридизация атома углерода в циклоалканах - sp³. Трех и четырехчленные циклы (малые циклы) – плоские. Валентные углы внутри таких циклов искажены, т.к. электроны соседних σ-связей сведены со 109°28” до 60° и 90°. Электростатическое отталкивание между электронами этих связей возрастает, как следствие в молекулах трех и четырех членных циклов возникают, т.н. угловые напряжения (напряжения Байера).

Условно, к малым циклам можно отнести двухчленные циклы. В этом случае следует считать, что две соседние связи сведены со 109°28” до 0°. Условно, т.к. валентное состояние в алкенах и алканах разное. Очевидно, в алкенах (условно – двухчленных циклах) угловые напряжения максимальны. Между алкенами и малыми 3- и 4- членными циклами существует сходство в химическом поведении. И те и друтие вступают в реакции присоединения по месту разрыва С – С связи, причем, как и в алкенах, присоединение в циклах протекает по правилу Марковникова, [1, c.218-221; 3, с.304-305].

Молекулы пяти и шести членных циклоалканов – не плоские, углы между связями 109°28”, угловые напряжения отсутствуют - всё как в алканах. Поэтому химические свойства пяти, шести членных циклов подобны свойствам алканов – они вступают в те же реакции, что и алканы - радикального замещения водорода (S_R). Например, окисление:

Реакционная способность циклоалканов зависит от величины угловых напряжений в цикле, а следовательно, от его размеров. Например, в реакции гидрирования:

Получают циклоалканы по внутримолекулярной реакции Вюрца. Рекомендация: чтобы получить циклоалкан заданного строения следует разорвать любую связь в цикле, по местам разрыва написать по атому галогена, добавить натрий и опять замкнуть цикл.

ТЕМА 8