Каныккан углеводороддор (парафиндер) каныккан алифаттык углеводороддор, мында көмүртек атомдорунун ортосунда жөнөкөй (бир) байланыш бар.
Баардык башка валенттүүлүктөр суутек атомдору менен толук каныккан.
Гомологиялык серия
Эң жогорку каныккан углеводороддор SpH2p+2 жалпы формуласына ээ. Кадимки шарттарда бул класстын өкүлдөрү начар реактивдүүлүктү көрсөтүшөт, ошондуктан алар "парафиндер" деп аталат. Каныккан углеводороддор метандан башталат, анын молекулярдык формуласы CH4.
Метан мисалындагы структуралык өзгөчөлүктөр
Бул органикалык зат жытсыз жана түссүз, газ абадан дээрлик эки эсе жеңил. Жаратылышта жаныбар жана өсүмдүк организмдеринин ажыроосунда пайда болот, бирок аба кирбеген учурда гана. Көмүр шахталарында, саздак суу сактагычтарда кездешет. Аз өлчөмдө метан жаратылыш газынын бир бөлүгү болуп саналат, ал учурда өндүрүштө, күнүмдүк жашоодо отун катары колдонулат.
Алкандар классына кирген бул каныккан углеводород коваленттик полярдык байланышка ээ. Тетраэдрдик түзүлүш sp3 менен түшүндүрүлөткөмүртек атомунун гибриддешүүсү, байланыш бурчу 109°28'.
Парафиндердин номенклатурасы
Каныккан углеводороддорду системалык номенклатура боюнча атаса болот. Каныккан углеводороддун молекуласында бар бардык бутактарды эске алууга мүмкүндүк берген белгилүү бир процедура бар. Адегенде эң узун көмүртек чынжырын аныктап, андан кийин көмүртек атомдорун номерлөө керек. Бул үчүн молекуланын максималдуу бутактануу (радикалдардын көбүрөөк саны) болгон бөлүгүн тандаңыз. Эгерде алкандын курамында бир нече окшош радикалдар болсо, алардын аталышы менен тактоочу префикстер көрсөтүлөт: ди-, три-, тетра. Сандар углеводороддун молекуласындагы активдүү бөлүкчөлөрдүн абалын тактоо үчүн колдонулат. Парафиндердин аталышындагы акыркы кадам -an суффиксинин кошулушу менен көмүртек чынжырынын өзүн көрсөтүү.
Каныккан углеводороддор агрегация абалы боюнча айырмаланат. Бул кассалык аппараттын алгачкы төрт өкүлү газ түрүндөгү кошулмалар (метандан бутанга чейин) болуп саналат. Салыштырмалуу молекулярдык салмак көбөйгөн сайын суюктукка, андан кийин агрегациянын катуу абалына өтүү болот.
Каныккан жана тойбогон углеводороддор сууда эрибейт, бирок органикалык эриткичтин молекулаларында эрийт.
Изомериянын өзгөчөлүктөрү
Каныккан углеводороддор изомериянын кандай түрлөрүнө ээ? Бутандан баштап бул класстын өкүлдөрүнүн түзүлүшүнүн мисалдары көрсөтүлөткөмүртек скелетинин изомериясынын болушу.
Коваленттик полярдык байланыштар аркылуу пайда болгон көмүртек чынжырынын зигзаг формасы бар. Бул мейкиндиктеги негизги чынжырдын өзгөрүшүнүн, башкача айтканда структуралык изомерлердин болушунун себеби. Мисалы, бутан молекуласындагы атомдордун тизилишин өзгөртүүдө анын изомери пайда болот - 2метилпропан.
Химиялык касиеттери
Келгиле, каныккан углеводороддордун негизги химиялык касиеттерин карап көрөлү. Углеводороддордун бул классынын өкүлдөрү үчүн кошулуу реакциялары мүнөздүү эмес, анткени молекуладагы бардык байланыштар жалгыз (каныккан). Алкандар суутек атомун галогенге (галогендөө), нитрогруппага (нитрлөө) алмаштыруу менен байланышкан өз ара аракетке кирет. Эгерде каныккан углеводороддордун формулалары SpH2n + 2 түрүнө ээ болсо, анда алмаштыруудан кийин CnH2n + 1CL курамында зат, ошондой эле CnH2n + 1NO2 пайда болот.
Алмаштыруу процессинде эркин радикал механизми бар. Алгач активдүү бөлүкчөлөр (радикалдар) пайда болот, андан кийин жаңы органикалык заттардын пайда болушу байкалат. Бардык алкандар мезгилдик системанын жетинчи тобунун (негизги подгруппасынын) өкүлдөрү менен реакцияга кирет, бирок процесс жогорку температурада же жарык кванттын катышуусунда гана жүрөт.
Ошондой эле метан катарларынын бардык өкүлдөрү атмосфералык кычкылтек менен өз ара аракеттенүүсү менен мүнөздөлөт. Күйүү учурунда көмүр кычкыл газы жана суу буусу реакция продуктусу катары иштешет. Реакция жылуулуктун олуттуу көлөмүнүн пайда болушу менен коштолот.
Метан атмосферадагы кычкылтек менен аракеттенгендежарылуу болушу мүмкүн. Ушундай эле таасир каныккан углеводороддор классынын башка өкүлдөрүнө мүнөздүү. Ошондуктан бутандын пропан, этан, метан менен аралашмасы коркунучтуу. Маселен, мындай топтоо кемур шахталарына, ендуруштук цехтерге мунездуу. Каныккан углеводородду 1000°Сден жогору ысытса, ал ажырайт. Жогорку температура каныкпаган углеводороддордун пайда болушуна, ошондой эле суутек газынын пайда болушуна алып келет. Дегидрогендөө процесси өнөр жайлык мааниге ээ, ал ар түрдүү органикалык заттарды алууга мүмкүндүк берет.
Метан катарындагы углеводороддор үчүн бутандан баштап изомеризация мүнөздүү. Анын маңызы көмүртек скелетин өзгөртүүдө, каныккан тармакталган углеводороддорду алууда жатат.
Колдонмонун өзгөчөлүктөрү
Табигый газ катары метан отун катары колдонулат. Метандын хлор туундуларынын практикалык зор мааниси бар. Мисалы, хлороформ (трихлорометан) жана йодоформ (трийдометан) медицинада колдонулат, ал эми төрт хлордуу көмүртек буулануу процессинде атмосфералык кычкылтектин кирүүсүн токтотот, ошондуктан ал өрттөрдү өчүрүүдө колдонулат.
Көмірсутектердин калориялуулугу жогору болгондуктан, алар отун катары өнөр жай өндүрүшүндө гана эмес, турмуш-тиричилик муктаждыктарында да колдонулат.
"Суюлтулган газ" деп аталган пропан менен бутандын аралашмасы жаратылыш газы жок аймактарда өзгөчө актуалдуу.
Кызыктуу фактылар
Суюк абалда болгон углеводороддордун өкүлдөрү автоунаалардын ичинен күйүүчү кыймылдаткычтары үчүн күйүүчү май (бензин) болуп саналат. Мындан тышкары, метан химиялык өнөр жайдын ар кандай тармактары үчүн жеткиликтүү чийки зат.
Мисалы, метандын ажыроо жана күйүү реакциясы полиграфиялык боёкту өндүрүү үчүн зарыл болгон көөнү өнөр жайлык өндүрүү үчүн, ошондой эле резинадан түрдүү резина буюмдарын синтездөө үчүн колдонулат.
Бул үчүн мешке метан менен бирге ушундай көлөмдөгү аба берилет, ошону менен каныккан углеводороддун жарым-жартылай күйүшү пайда болот. Температура жогорулаган сайын метандын бир бөлүгү чирип, майда көөнү пайда кылат.
Парафиндерден суутектин пайда болушу
Метан аммиакты синтездөө үчүн колдонулган өнөр жай суутекинин негизги булагы. Дегидрогендөө үчүн метан буу менен аралаштырылат.
Процесс болжол менен 400 °C температурада жүрөт, болжол менен 2-3 МПа басымда алюминий жана никель катализаторлору колдонулат. Кээ бир синтездерде бул процессте пайда болгон газдардын аралашмасы колдонулат. Эгерде кийинки трансформациялар таза суутекти колдонууну камтыса, анда көмүртек кычкыл газын суу буусу менен каталитикалык кычкылдандыруу жүргүзүлөт.
Хлордоо өнөр жайда кеңири колдонулуучу метан хлор туундуларынын аралашмасын чыгарат. Мисалы, хлорметан жылуулукту өзүнө сиңире алат, ошондуктан ал заманбап муздаткыч системаларында муздаткыч катары колдонулат.
Дихлорметан - химиялык синтезде колдонулган органикалык заттар үчүн жакшы эриткич.
Радикалдуу галогендөө процессинде пайда болгон суутек хлориди сууда эригенден кийин туз кислотасына айланат. Учурда ацетилен баалуу химиялык сырьё болгон метандан да алынат.
Тыянак
Метан гомологдук катарларынын өкүлдөрү жаратылышта кеңири таралган, бул аларды заманбап өнөр жайдын көптөгөн тармактарында популярдуу заттарга айландырат. Метан гомологдорунан органикалык заттардын түрдүү класстарын синтездөө үчүн зарыл болгон тармакталган углеводороддорду алууга болот. Алкандар классынын эң жогорку өкүлдөрү синтетикалык жуугучтарды өндүрүү үчүн сырье болуп саналат.
Парафиндерден тышкары циклопарафиндер деп аталган алкандар, циклоалкандар да практикалык кызыгууну жаратат. Алардын молекулаларында жөнөкөй байланыштар да бар, бирок бул класстын өкүлдөрүнүн өзгөчөлүгү циклдик түзүлүштүн болушунда. Алкандар да, циклоакандар да газ түрүндөгү отун катары көп санда колдонулат, анткени процесстер олуттуу көлөмдөгү жылуулуктун бөлүнүп чыгышы (экзотермикалык эффект) менен коштолот. Учурда алкандар, циклоалкандар эң баалуу химиялык чийки зат болуп эсептелет, ошондуктан аларды практикалык колдонуу типтүү күйүү реакциялары менен гана чектелбейт.
