Содержание

Парафин — это… Что такое Парафин?

  • ПАРАФИН — (греч.). Белое жирное вещество, без вкуса и запаха, идущее на выделку свечей; добывается из торфа и смолистого сланца. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ПАРАФИН белое воскообразное тело, плавящееся… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • ПАРАФИН — твердый (ФУН), Paraffinum solidum, церезин, представляет собой плотную массу, состоящую из предельных и циклических углеводородов, получаемых из разных сортов нефти дальнейшей разгонкой нефтяных остатков, а также при сухой перегонке бурых углей,… …   Большая медицинская энциклопедия

  • парафин — нефтепродукт, гексан, гептан, гомосексуалист, гач Словарь русских синонимов. парафин сущ., кол во синонимов: 14 • бельмонтин (1) • …   Словарь синонимов

  • парафин — а, м. paraffine f., нем. Paraffin < лат. parum мало affinus сродный. Добываемое из нефти белое воскообразное легкоплавкое вещество, представляющее собой смесь углеводородов. БАС 1. Получается из нефти; применяется в пищевой промышленности. в… …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

  • Парафин — – смесь твердых высокомолекулярных предельных углеводородов нормального строения. [ГОСТ 26098 84] Парафин – смесь твердых высокомолекулярных предельных углеводородов нормального строения. [Терминологический словарь по бетону и… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • ПАРАФИН — ПАРАФИН, воскоподобное вещество, смесь предельных углеводородов, tпл 40 65шC. Применяют для изготовления свечей, пропитки бумаги, дерева в спичечном и карандашном производствах, для аппретирования тканей, парафинолечения и др …   Современная энциклопедия

  • ПАРАФИН — воскоподобное вещество, смесь предельных углеводородов состава С18Н38 С35Н72. tпл 40 65 .С; плотность 0,880 0,915 г/см&sup3 (15 .С). Получают главным образом из нефти. Применяют для приготовления парафинистой бумаги, пропитки древесины в… …   Большой Энциклопедический словарь

  • ПАРАФИН — ПАРАФИН, белое, полупрозрачное воско образное вещество, состоящее из смеси твердых АЛКАНОВ, получаемых путем экстракции растворителями. Используется для изготовления свечей, парафинированной бумаги, средств для полировки, а также в производстве… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • парафин — ПАРАФИН, парафина, мн. нет. муж. (от лат. parum affinis мало соприкасающийся) (хим., тех.). Белое воскообразное легкоплавкое вещество, представляющее собою смесь углеводородов и добываемое из нефти. Свечи из парафина. Толковый словарь Ушакова.… …   Толковый словарь Ушакова

  • ПАРАФИН — ПАРАФИН, а, муж. Похожее на воск светлое плавкое вещество, получаемое преимущ. из нефти, используемое в промышленности и медицине. | прил. парафиновый, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …   Толковый словарь Ожегова

  • ПАРАФИН — муж. природный: ископаемый воск; | деланый: перегонкой дерева, торфа, животных остатков. Парафиновые свечи не хуже спермацетовых. Толковый словарь Даля. В.И. Даль. 1863 1866 …   Толковый словарь Даля

  • ПАРАФИН — это… Что такое ПАРАФИН?

  • ПАРАФИН — (греч.). Белое жирное вещество, без вкуса и запаха, идущее на выделку свечей; добывается из торфа и смолистого сланца. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ПАРАФИН белое воскообразное тело, плавящееся… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • ПАРАФИН — твердый (ФУН), Paraffinum solidum, церезин, представляет собой плотную массу, состоящую из предельных и циклических углеводородов, получаемых из разных сортов нефти дальнейшей разгонкой нефтяных остатков, а также при сухой перегонке бурых углей,… …   Большая медицинская энциклопедия

  • парафин — нефтепродукт, гексан, гептан, гомосексуалист, гач Словарь русских синонимов. парафин сущ., кол во синонимов: 14 • бельмонтин (1) • …   Словарь синонимов

  • парафин — а, м. paraffine f., нем. Paraffin < лат. parum мало affinus сродный. Добываемое из нефти белое воскообразное легкоплавкое вещество, представляющее собой смесь углеводородов. БАС 1. Получается из нефти; применяется в пищевой промышленности. в… …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

  • Парафин — – смесь твердых высокомолекулярных предельных углеводородов нормального строения. [ГОСТ 26098 84] Парафин – смесь твердых высокомолекулярных предельных углеводородов нормального строения. [Терминологический словарь по бетону и… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • ПАРАФИН — ПАРАФИН, воскоподобное вещество, смесь предельных углеводородов, tпл 40 65шC. Применяют для изготовления свечей, пропитки бумаги, дерева в спичечном и карандашном производствах, для аппретирования тканей, парафинолечения и др …   Современная энциклопедия

  • ПАРАФИН — воскоподобное вещество, смесь предельных углеводородов состава С18Н38 С35Н72. tпл 40 65 .С; плотность 0,880 0,915 г/см&sup3 (15 .С). Получают главным образом из нефти. Применяют для приготовления парафинистой бумаги, пропитки древесины в… …   Большой Энциклопедический словарь

  • ПАРАФИН — ПАРАФИН, белое, полупрозрачное воско образное вещество, состоящее из смеси твердых АЛКАНОВ, получаемых путем экстракции растворителями. Используется для изготовления свечей, парафинированной бумаги, средств для полировки, а также в производстве… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • парафин — ПАРАФИН, парафина, мн. нет. муж. (от лат. parum affinis мало соприкасающийся) (хим., тех.). Белое воскообразное легкоплавкое вещество, представляющее собою смесь углеводородов и добываемое из нефти. Свечи из парафина. Толковый словарь Ушакова.… …   Толковый словарь Ушакова

  • ПАРАФИН — ПАРАФИН, а, муж. Похожее на воск светлое плавкое вещество, получаемое преимущ. из нефти, используемое в промышленности и медицине. | прил. парафиновый, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …   Толковый словарь Ожегова

  • ПАРАФИН — муж. природный: ископаемый воск; | деланый: перегонкой дерева, торфа, животных остатков. Парафиновые свечи не хуже спермацетовых. Толковый словарь Даля. В.И. Даль. 1863 1866 …   Толковый словарь Даля

  • парафин — это… Что такое парафин?

  • ПАРАФИН — (греч.). Белое жирное вещество, без вкуса и запаха, идущее на выделку свечей; добывается из торфа и смолистого сланца. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ПАРАФИН белое воскообразное тело, плавящееся… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • ПАРАФИН — твердый (ФУН), Paraffinum solidum, церезин, представляет собой плотную массу, состоящую из предельных и циклических углеводородов, получаемых из разных сортов нефти дальнейшей разгонкой нефтяных остатков, а также при сухой перегонке бурых углей,… …   Большая медицинская энциклопедия

  • парафин — нефтепродукт, гексан, гептан, гомосексуалист, гач Словарь русских синонимов. парафин сущ., кол во синонимов: 14 • бельмонтин (1) • …   Словарь синонимов

  • парафин — а, м. paraffine f., нем. Paraffin < лат. parum мало affinus сродный. Добываемое из нефти белое воскообразное легкоплавкое вещество, представляющее собой смесь углеводородов. БАС 1. Получается из нефти; применяется в пищевой промышленности. в… …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

  • Парафин — – смесь твердых высокомолекулярных предельных углеводородов нормального строения. [ГОСТ 26098 84] Парафин – смесь твердых высокомолекулярных предельных углеводородов нормального строения. [Терминологический словарь по бетону и… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • ПАРАФИН — ПАРАФИН, воскоподобное вещество, смесь предельных углеводородов, tпл 40 65шC. Применяют для изготовления свечей, пропитки бумаги, дерева в спичечном и карандашном производствах, для аппретирования тканей, парафинолечения и др …   Современная энциклопедия

  • ПАРАФИН — воскоподобное вещество, смесь предельных углеводородов состава С18Н38 С35Н72. tпл 40 65 .С; плотность 0,880 0,915 г/см&sup3 (15 .С). Получают главным образом из нефти. Применяют для приготовления парафинистой бумаги, пропитки древесины в… …   Большой Энциклопедический словарь

  • ПАРАФИН — ПАРАФИН, белое, полупрозрачное воско образное вещество, состоящее из смеси твердых АЛКАНОВ, получаемых путем экстракции растворителями. Используется для изготовления свечей, парафинированной бумаги, средств для полировки, а также в производстве… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • парафин — ПАРАФИН, парафина, мн. нет. муж. (от лат. parum affinis мало соприкасающийся) (хим., тех.). Белое воскообразное легкоплавкое вещество, представляющее собою смесь углеводородов и добываемое из нефти. Свечи из парафина. Толковый словарь Ушакова.… …   Толковый словарь Ушакова

  • ПАРАФИН — ПАРАФИН, а, муж. Похожее на воск светлое плавкое вещество, получаемое преимущ. из нефти, используемое в промышленности и медицине. | прил. парафиновый, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …   Толковый словарь Ожегова

  • ПАРАФИН — муж. природный: ископаемый воск; | деланый: перегонкой дерева, торфа, животных остатков. Парафиновые свечи не хуже спермацетовых. Толковый словарь Даля. В.И. Даль. 1863 1866 …   Толковый словарь Даля

  • парафин — это… Что такое парафин?

  • ПАРАФИН — (греч.). Белое жирное вещество, без вкуса и запаха, идущее на выделку свечей; добывается из торфа и смолистого сланца. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ПАРАФИН белое воскообразное тело, плавящееся… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • ПАРАФИН — твердый (ФУН), Paraffinum solidum, церезин, представляет собой плотную массу, состоящую из предельных и циклических углеводородов, получаемых из разных сортов нефти дальнейшей разгонкой нефтяных остатков, а также при сухой перегонке бурых углей,… …   Большая медицинская энциклопедия

  • парафин — нефтепродукт, гексан, гептан, гомосексуалист, гач Словарь русских синонимов. парафин сущ., кол во синонимов: 14 • бельмонтин (1) • …   Словарь синонимов

  • парафин — а, м. paraffine f., нем. Paraffin < лат. parum мало affinus сродный. Добываемое из нефти белое воскообразное легкоплавкое вещество, представляющее собой смесь углеводородов. БАС 1. Получается из нефти; применяется в пищевой промышленности. в… …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

  • Парафин — – смесь твердых высокомолекулярных предельных углеводородов нормального строения. [ГОСТ 26098 84] Парафин – смесь твердых высокомолекулярных предельных углеводородов нормального строения. [Терминологический словарь по бетону и… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • ПАРАФИН — ПАРАФИН, воскоподобное вещество, смесь предельных углеводородов, tпл 40 65шC. Применяют для изготовления свечей, пропитки бумаги, дерева в спичечном и карандашном производствах, для аппретирования тканей, парафинолечения и др …   Современная энциклопедия

  • ПАРАФИН — воскоподобное вещество, смесь предельных углеводородов состава С18Н38 С35Н72. tпл 40 65 .С; плотность 0,880 0,915 г/см&sup3 (15 .С). Получают главным образом из нефти. Применяют для приготовления парафинистой бумаги, пропитки древесины в… …   Большой Энциклопедический словарь

  • ПАРАФИН — ПАРАФИН, белое, полупрозрачное воско образное вещество, состоящее из смеси твердых АЛКАНОВ, получаемых путем экстракции растворителями. Используется для изготовления свечей, парафинированной бумаги, средств для полировки, а также в производстве… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • парафин — ПАРАФИН, парафина, мн. нет. муж. (от лат. parum affinis мало соприкасающийся) (хим., тех.). Белое воскообразное легкоплавкое вещество, представляющее собою смесь углеводородов и добываемое из нефти. Свечи из парафина. Толковый словарь Ушакова.… …   Толковый словарь Ушакова

  • ПАРАФИН — ПАРАФИН, а, муж. Похожее на воск светлое плавкое вещество, получаемое преимущ. из нефти, используемое в промышленности и медицине. | прил. парафиновый, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …   Толковый словарь Ожегова

  • ПАРАФИН — муж. природный: ископаемый воск; | деланый: перегонкой дерева, торфа, животных остатков. Парафиновые свечи не хуже спермацетовых. Толковый словарь Даля. В.И. Даль. 1863 1866 …   Толковый словарь Даля

  • Парафины — это… Что такое Парафины?

    Эта статья — о химических соединениях. Статью о канадской алюминиевой компании Alcan см. ациклические углеводороды линейного или разветвлённого строения, содержащие только простые связи и образующие гомологический ряд с общей формулой CnH2n+2.

    Алканы являются насыщенными соединениями и содержат максимально возможное число атомов водорода. Каждый атом углерода в молекулах алканов находится в состоянии sp³ гибридизации. Простейшим представителем класса является метан (CH4).

    Номенклатура

    Химическая структура метана, простейшего алкана

    Рациональная

    Выбирается один из атомов углеродной цепи, он считается замещённым метаном и относительно него строится название алкил1алкил2алкил3алкил4метан, например:

    Файл:Alkan02.png

    а- н-бутил-втор-бутил-изобутилметан
    б- триизопропилметан
    в- триэтил-пропилметан

    Систематическая ИЮПАК

    По номенклатуре ИЮПАК названия алканов образуются при помощи суффикса -ан путём добавления к соответствующему корню от названия углеводорода. Выбирается наиболее длинная неразветвлённая углеводородная цепь так, чтобы у наибольшего числа заместителей был минимальный номер в цепи. В названии соединения цифрой указывают номер углеродного атома, при котором находится замещающий радикал, затем название радикала и название главной цепи. Если радикалы повторяются, то перечисляют цифры, указывающие их положение, а число одинаковых радикалов указывают приставками ди-, три-, тетра-. Если радикалы не одинаковые, то их названия перечисляются в алфавитном порядке. Например:

    Файл:Alkan03.png

    2,6,6-триметил-3-этилгептан

    Гомологический ряд и изомерия

    Изомерия предельных углеводородов обусловлена простейшим видом структурной изомерии — изомерией углеродного скелета. Алканы, число атомов углерода в которых больше трёх, имеют изомеры. Число этих изомеров возрастает с огромной скоростью по мере увеличения числа атомов углерода. Для алканов с n = 1..12 число изомеров равно 1, 1, 1, 2, 3, 5, 9, 18, 35, 75, 159, 355

    Физические свойства

    • Температура плавления и кипения увеличиваются с молекулярной массой и длиной главной углеродной цепи
    • При нормальных условиях алканы с CH4 до C4H10 — газы; с C5H12 до C17H36 — жидкости. И после C18H38 — твёрдые тела.
    • Температуры плавления и кипения понижаются от менее разветвленных к более разветвленным. Так например, при нормальних условиях н-пентан жидкость, а неопентан — газ.
    Физические свойства нормальных алканов
    nНазваниеТкипТплПлотностьПоказатель преломления
    1Метан−164−182,480,466 (-452324)
    2Этан−88,63−183,30,546
    3Пропан−42,1−189,70,5853 (-45)
    4Бутан−0,5−138,350,57881,3326
    Изобутан−11,73−159,600,55101,3508
    5Пентан36,1−1300,6261,3575
    6Гексан68,7−950,6591,3749
    7Гептан98,4−910,6841,3876
    8Октан125,7−570,7031,3974
    9Нонан150,8−540,7181,4054
    10Декан174,1−300,7301,4119
    11Ундекан195,9−25,6
    12Додекан216,3−9,7
    13Тридекан235,5−6,0
    14Тетрадекан253,65,5
    15Пентадекан270,710
    16Гексадекан287,118,1
    17Гептадекан302,622
    18Октадекан317,428
    19Нонадекан331,632
    20Эйкозан345,136,4
    21Генэйкозан215 (15 мм рт ст)40,4
    22Докозан224,5 (15 мм рт ст)44,4
    23Трикозан234 (15 мм рт ст)47,4
    24Тетракозан243 (15 мм рт ст)51,1
    25Пентакозан259 (15 мм рт ст)53,3
    26Гексакозан262 (15 мм рт ст)57
    27Гептакозан270 (15 мм рт ст)60
    28Октакозан280 (15 мм рт ст)61,1
    29Нонакозан286 (15 мм рт ст)64
    30Триаконтан304 (15 мм рт ст)66
    40Тетраконтан —81,4
    50Пентаконтан42192,1
    60Гексаконтан —98,9
    70Гептаконтан —105,3
    100Гектан —115,2

    Спектральные свойства

    ИК-спектроскопия

    В ИК-спектрах алканов четко проявляются частоты валентных колебаний связи С-Н в области 2850-3000 см-1. Частоты валентных колебаний связи С-С переменны и часто малоинтенсивны. Характеристические деформационные колебания в связи С-Н в метильной и метиленовой группах обычно лежат в интервале 1400—1470 см-1, однако метильная группа дает в спектрах слабую полосу при 1380 см-1.

    УФ-спектроскопия

    Чистые алканы не поглощают в ультрафиолетовой области выше 2000 Å и по этой причине часто оказываются отличными растворителями для снятия УФ-спектров других соединений.

    ЯМР-спектроскопия

    Масс-спектрометрия

    Химические свойства

    Алканы имеют низкую химическую активность. Это объясняется тем, что единичные C-H и C-C связи относительно прочны и их сложно разрушить.

    Горение

    Основным химическим свойством предельных углеводородов, определяющих их использование в качестве топлива, является реакция горения. Пример:

    CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + Q

    В случае нехватки кислорода вместо углекислого газа получается угарный газ или уголь(в зависимости от нехватки кислорода)

    В общем случае уравнение реакции горения для любого углеводорода CxHy, можно записать в следующем виде:

    CxHy + (x + 0,25y)O2xCO2 + 0,5yH2O

    Галогенирование

    Галогенирование алканов протекает по радикальному механизму. Для инициирования реакции необходимо смесь алкана и галогена облучить УФ-светом или нагреть. Хлорирование метана не останавливается на стадии получения метилхлорида (если взяты эквимолярные количества хлора и метана), а приводит к образованию всех возможных продуктов замещения, от метилхлорида до тетрахлоруглерода. Хлорирование других алканов приводит к смеси продуктов замещения водорода у разных атомов углерода. Соотношение продуктов хлорирования зависит от температуры. Скорость хлорирования первичных, вторичных и третичных атомов зависит от температуры, при низкой температуре скорость убывает в ряду: третичный, вторичный, первичный. При повышении температуры разница между скоростями уменьшается до тех пор, пока не становится одинаковой. Кроме кинетического фактора на распределение продуктов хлорирования оказывает влияние статистический фактор: вероятность атаки хлором третичного атома углерода в 3 раза меньше, чем первичного и в два раза меньше чем вторичного. Таким образом хлорирование алканов является нестереоселективной реакцией, исключая случаи, когда возможен только один продукт монохлорирования.

    Бромирование алканов отличается от хлорирования более высокой стереоселективностью из-за большей разницы в скоростях бромирования третичных, вторичных и первичных атомов углерода при низких температурах.

    Иодирование алканов иодом не происходит, получение иодидов прямым иодированием осуществить нельзя.

    С фтором реакция протекает со взрывом (как правило, фтор разбавляют азотом или растворителем).

    Нитрование

    Алканы реагируют с азотной кислотой или N2O4 в газовой фазе с образованием нитропроизводных: RH + HNO3 = RNO2 + H2O Все имеющиеся данные указывают на свободнорадикальный механизм. В результате реакции образуются смеси продуктов.

    Крекинг

    При нагревании выше 500 °C алканы подвергаются пиролитическому разложению с образованием сложной смеси продуктов, состав и соотношение которых зависят от температуры и времени реакции. При пиролизе происходит расщепление углерод-углеродных связей с образованием алкильных радикалов. В 1930—1950 гг. пиролиз высших алканов использовался в промышленности для получения сложной смеси алканов и алкенов, содержащих от пяти до десяти атомов углерода. Он получил название «термический крекинг». С помощью термического крекинга удавалось увеличить количество бензиновой фракции за счёт расщепления алканов, содержащихся в керосиновой фракции (10-15 атомов С в углеродном скелете) и фракции солярового масла (12-20 атомов С). Однако октановое число бензина, полученного при термическом крекинге, не превышает 65, что не удовлетворяет требованиям условий эксплуатации современных двигателей внутреннего сгорания. В настоящее время термический крекинг полностью вытеснен в промышленности каталитическим крекингом, который проводят в газовой фазе при более низких температурах — 400—450°С и низком давлении — 10-15 атм на алюмосиликатном катализаторе, который непрерывно регенерируется сжиганием образующегося на нём кокса в токе воздуха. При каталитическом крекинге в полученном бензине резко возрастает содержание алканов с разветвлённой структурой.

    Для метана: CH4→С+2H2 — при 1000 °C

    Частичный крекинг: 2CH4→C2H2+3H2 (Ацетилен) — при 1500 °C

    Получение

    Главным источником алканов (а также других углеводородов) является нефть и природный газ, которые обычно встречаются совместно.

    Восстановление спиртов

    Восстановление спиртов приводит к образованию углеводородов, содержащих то же количество атомов С. Так, например, проходит реакция восстановления бутанола (C4H9OH), проходящую в присутствии LiAlH4. При этом выделяется вода.

    H3C−CH2−CH2−CH2OH→H3C−CH2−CH2−CH3

    Восстановление карбонильных соединений

    Гидрирование непредельных углеводородов

    CnH2n+H2→CnH2n+2

    CnH2n-2+2H2→CnH2n+2

    Синтез Кольбе

    При электролизе солей карбоновых кислот, анион кислоты — RCOO перемещается к аноду, и там, отдавая электрон превращается в неустойчивый радикал RCOO•, который сразу декарбоксилируется. Радикал R• стабилизируется путем сдваивания с подобным радикалом, и образуется R-R. Например:

    2CH3COO — 2e → 2[CH3COO•] → 2CH3• → C2H6

    2C3H7COOK →{электролиз}→ C6H14

    Газификация твердого топлива

    Проходит при повышенной температуре и давлении. Катализатор Ni:

    C+2H2→CH4

    Реакция Вюрца

    2R-Br + 2Na = R-R + 2NaBr
    реакция идёт в ТГФ при температуре −80 °C.
    при взаимодействии R и R` возможно образование смеси продуктов (R-R, R`-R`, R-R`)

    Синтез Фишера-Тропша

    nCO + (2n+1)H2→CnH2n+2 + H2O

    Биологическое действие

    Обладают наркотическим действием, которое возрастает с увеличением числа атомов углерода. При хроническом действии нарушают работу нервной системы, что проявляется в виде бессонницы, брадикардии, повышенной утомляемости и функциональных неврозов.

    Литература

    • Общая токсикология / под ред. А. О. Лойта. Спб.: ЭЛБИ-СПб., 2006

    Ссылки

    Wikimedia Foundation. 2010.

    Парафины — это… Что такое Парафины?

    Эта статья — о химических соединениях. Статью о канадской алюминиевой компании Alcan см. ациклические углеводороды линейного или разветвлённого строения, содержащие только простые связи и образующие гомологический ряд с общей формулой CnH2n+2.

    Алканы являются насыщенными соединениями и содержат максимально возможное число атомов водорода. Каждый атом углерода в молекулах алканов находится в состоянии sp³ гибридизации. Простейшим представителем класса является метан (CH4).

    Номенклатура

    Химическая структура метана, простейшего алкана

    Рациональная

    Выбирается один из атомов углеродной цепи, он считается замещённым метаном и относительно него строится название алкил1алкил2алкил3алкил4метан, например:

    а- н-бутил-втор-бутил-изобутилметан
    б- триизопропилметан
    в- триэтил-пропилметан

    Систематическая ИЮПАК

    По номенклатуре ИЮПАК названия алканов образуются при помощи суффикса -ан путём добавления к соответствующему корню от названия углеводорода. Выбирается наиболее длинная неразветвлённая углеводородная цепь так, чтобы у наибольшего числа заместителей был минимальный номер в цепи. В названии соединения цифрой указывают номер углеродного атома, при котором находится замещающий радикал, затем название радикала и название главной цепи. Если радикалы повторяются, то перечисляют цифры, указывающие их положение, а число одинаковых радикалов указывают приставками ди-, три-, тетра-. Если радикалы не одинаковые, то их названия перечисляются в алфавитном порядке. Например:

    2,6,6-триметил-3-этилгептан

    Гомологический ряд и изомерия

    Изомерия предельных углеводородов обусловлена простейшим видом структурной изомерии — изомерией углеродного скелета. Алканы, число атомов углерода в которых больше трёх, имеют изомеры. Число этих изомеров возрастает с огромной скоростью по мере увеличения числа атомов углерода. Для алканов с n = 1..12 число изомеров равно 1, 1, 1, 2, 3, 5, 9, 18, 35, 75, 159, 355

    Физические свойства

    • Температура плавления и кипения увеличиваются с молекулярной массой и длиной главной углеродной цепи
    • При нормальных условиях алканы с CH4 до C4H10 — газы; с C5H12 до C17H36 — жидкости. И после C18H38 — твёрдые тела.
    • Температуры плавления и кипения понижаются от менее разветвленных к более разветвленным. Так например, при нормальних условиях н-пентан жидкость, а неопентан — газ.
    Физические свойства нормальных алканов
    nНазваниеТкипТплПлотностьПоказатель преломления
    1Метан−164−182,480,466 (-452324)
    2Этан−88,63−183,30,546
    3Пропан−42,1−189,70,5853 (-45)
    4Бутан−0,5−138,350,57881,3326
    Изобутан−11,73−159,600,55101,3508
    5Пентан36,1−1300,6261,3575
    6Гексан68,7−950,6591,3749
    7Гептан98,4−910,6841,3876
    8Октан125,7−570,7031,3974
    9Нонан150,8−540,7181,4054
    10Декан174,1−300,7301,4119
    11Ундекан195,9−25,6
    12Додекан216,3−9,7
    13Тридекан235,5−6,0
    14Тетрадекан253,65,5
    15Пентадекан270,710
    16Гексадекан287,118,1
    17Гептадекан302,622
    18Октадекан317,428
    19Нонадекан331,632
    20Эйкозан345,136,4
    21Генэйкозан215 (15 мм рт ст)40,4
    22Докозан224,5 (15 мм рт ст)44,4
    23Трикозан234 (15 мм рт ст)47,4
    24Тетракозан243 (15 мм рт ст)51,1
    25Пентакозан259 (15 мм рт ст)53,3
    26Гексакозан262 (15 мм рт ст)57
    27Гептакозан270 (15 мм рт ст)60
    28Октакозан280 (15 мм рт ст)61,1
    29Нонакозан286 (15 мм рт ст)64
    30Триаконтан304 (15 мм рт ст)66
    40Тетраконтан —81,4
    50Пентаконтан42192,1
    60Гексаконтан —98,9
    70Гептаконтан —105,3
    100Гектан —115,2

    Спектральные свойства

    ИК-спектроскопия

    В ИК-спектрах алканов четко проявляются частоты валентных колебаний связи С-Н в области 2850-3000 см-1. Частоты валентных колебаний связи С-С переменны и часто малоинтенсивны. Характеристические деформационные колебания в связи С-Н в метильной и метиленовой группах обычно лежат в интервале 1400—1470 см-1, однако метильная группа дает в спектрах слабую полосу при 1380 см-1.

    УФ-спектроскопия

    Чистые алканы не поглощают в ультрафиолетовой области выше 2000 Å и по этой причине часто оказываются отличными растворителями для снятия УФ-спектров других соединений.

    ЯМР-спектроскопия

    Масс-спектрометрия

    Химические свойства

    Алканы имеют низкую химическую активность. Это объясняется тем, что единичные C-H и C-C связи относительно прочны и их сложно разрушить.

    Горение

    Основным химическим свойством предельных углеводородов, определяющих их использование в качестве топлива, является реакция горения. Пример:

    CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + Q

    В случае нехватки кислорода вместо углекислого газа получается угарный газ или уголь(в зависимости от нехватки кислорода)

    В общем случае уравнение реакции горения для любого углеводорода CxHy, можно записать в следующем виде:

    CxHy + (x + 0,25y)O2xCO2 + 0,5yH2O

    Галогенирование

    Галогенирование алканов протекает по радикальному механизму. Для инициирования реакции необходимо смесь алкана и галогена облучить УФ-светом или нагреть. Хлорирование метана не останавливается на стадии получения метилхлорида (если взяты эквимолярные количества хлора и метана), а приводит к образованию всех возможных продуктов замещения, от метилхлорида до тетрахлоруглерода. Хлорирование других алканов приводит к смеси продуктов замещения водорода у разных атомов углерода. Соотношение продуктов хлорирования зависит от температуры. Скорость хлорирования первичных, вторичных и третичных атомов зависит от температуры, при низкой температуре скорость убывает в ряду: третичный, вторичный, первичный. При повышении температуры разница между скоростями уменьшается до тех пор, пока не становится одинаковой. Кроме кинетического фактора на распределение продуктов хлорирования оказывает влияние статистический фактор: вероятность атаки хлором третичного атома углерода в 3 раза меньше, чем первичного и в два раза меньше чем вторичного. Таким образом хлорирование алканов является нестереоселективной реакцией, исключая случаи, когда возможен только один продукт монохлорирования.

    Бромирование алканов отличается от хлорирования более высокой стереоселективностью из-за большей разницы в скоростях бромирования третичных, вторичных и первичных атомов углерода при низких температурах.

    Иодирование алканов иодом не происходит, получение иодидов прямым иодированием осуществить нельзя.

    С фтором реакция протекает со взрывом (как правило, фтор разбавляют азотом или растворителем).

    Нитрование

    Алканы реагируют с азотной кислотой или N2O4 в газовой фазе с образованием нитропроизводных: RH + HNO3 = RNO2 + H2O Все имеющиеся данные указывают на свободнорадикальный механизм. В результате реакции образуются смеси продуктов.

    Крекинг

    При нагревании выше 500 °C алканы подвергаются пиролитическому разложению с образованием сложной смеси продуктов, состав и соотношение которых зависят от температуры и времени реакции. При пиролизе происходит расщепление углерод-углеродных связей с образованием алкильных радикалов. В 1930—1950 гг. пиролиз высших алканов использовался в промышленности для получения сложной смеси алканов и алкенов, содержащих от пяти до десяти атомов углерода. Он получил название «термический крекинг». С помощью термического крекинга удавалось увеличить количество бензиновой фракции за счёт расщепления алканов, содержащихся в керосиновой фракции (10-15 атомов С в углеродном скелете) и фракции солярового масла (12-20 атомов С). Однако октановое число бензина, полученного при термическом крекинге, не превышает 65, что не удовлетворяет требованиям условий эксплуатации современных двигателей внутреннего сгорания. В настоящее время термический крекинг полностью вытеснен в промышленности каталитическим крекингом, который проводят в газовой фазе при более низких температурах — 400—450°С и низком давлении — 10-15 атм на алюмосиликатном катализаторе, который непрерывно регенерируется сжиганием образующегося на нём кокса в токе воздуха. При каталитическом крекинге в полученном бензине резко возрастает содержание алканов с разветвлённой структурой.

    Для метана: CH4→С+2H2 — при 1000 °C

    Частичный крекинг: 2CH4→C2H2+3H2 (Ацетилен) — при 1500 °C

    Получение

    Главным источником алканов (а также других углеводородов) является нефть и природный газ, которые обычно встречаются совместно.

    Восстановление спиртов

    Восстановление спиртов приводит к образованию углеводородов, содержащих то же количество атомов С. Так, например, проходит реакция восстановления бутанола (C4H9OH), проходящую в присутствии LiAlH4. При этом выделяется вода.

    H3C−CH2−CH2−CH2OH→H3C−CH2−CH2−CH3

    Восстановление карбонильных соединений

    Гидрирование непредельных углеводородов

    CnH2n+H2→CnH2n+2

    CnH2n-2+2H2→CnH2n+2

    Синтез Кольбе

    При электролизе солей карбоновых кислот, анион кислоты — RCOO перемещается к аноду, и там, отдавая электрон превращается в неустойчивый радикал RCOO•, который сразу декарбоксилируется. Радикал R• стабилизируется путем сдваивания с подобным радикалом, и образуется R-R. Например:

    2CH3COO — 2e → 2[CH3COO•] → 2CH3• → C2H6

    2C3H7COOK →{электролиз}→ C6H14

    Газификация твердого топлива

    Проходит при повышенной температуре и давлении. Катализатор Ni:

    C+2H2→CH4

    Реакция Вюрца

    2R-Br + 2Na = R-R + 2NaBr
    реакция идёт в ТГФ при температуре −80 °C.
    при взаимодействии R и R` возможно образование смеси продуктов (R-R, R`-R`, R-R`)

    Синтез Фишера-Тропша

    nCO + (2n+1)H2→CnH2n+2 + H2O

    Биологическое действие

    Обладают наркотическим действием, которое возрастает с увеличением числа атомов углерода. При хроническом действии нарушают работу нервной системы, что проявляется в виде бессонницы, брадикардии, повышенной утомляемости и функциональных неврозов.

    Литература

    • Общая токсикология / под ред. А. О. Лойта. Спб.: ЭЛБИ-СПб., 2006

    Ссылки

    Wikimedia Foundation. 2010.

    Парафины — это… Что такое Парафины?

    Эта статья — о химических соединениях. Статью о канадской алюминиевой компании Alcan см. ациклические углеводороды линейного или разветвлённого строения, содержащие только простые связи и образующие гомологический ряд с общей формулой CnH2n+2.

    Алканы являются насыщенными соединениями и содержат максимально возможное число атомов водорода. Каждый атом углерода в молекулах алканов находится в состоянии sp³ гибридизации. Простейшим представителем класса является метан (CH4).

    Номенклатура

    Химическая структура метана, простейшего алкана

    Рациональная

    Выбирается один из атомов углеродной цепи, он считается замещённым метаном и относительно него строится название алкил1алкил2алкил3алкил4метан, например:

    Файл:Alkan02.png

    а- н-бутил-втор-бутил-изобутилметан
    б- триизопропилметан
    в- триэтил-пропилметан

    Систематическая ИЮПАК

    По номенклатуре ИЮПАК названия алканов образуются при помощи суффикса -ан путём добавления к соответствующему корню от названия углеводорода. Выбирается наиболее длинная неразветвлённая углеводородная цепь так, чтобы у наибольшего числа заместителей был минимальный номер в цепи. В названии соединения цифрой указывают номер углеродного атома, при котором находится замещающий радикал, затем название радикала и название главной цепи. Если радикалы повторяются, то перечисляют цифры, указывающие их положение, а число одинаковых радикалов указывают приставками ди-, три-, тетра-. Если радикалы не одинаковые, то их названия перечисляются в алфавитном порядке. Например:

    Файл:Alkan03.png

    2,6,6-триметил-3-этилгептан

    Гомологический ряд и изомерия

    Изомерия предельных углеводородов обусловлена простейшим видом структурной изомерии — изомерией углеродного скелета. Алканы, число атомов углерода в которых больше трёх, имеют изомеры. Число этих изомеров возрастает с огромной скоростью по мере увеличения числа атомов углерода. Для алканов с n = 1..12 число изомеров равно 1, 1, 1, 2, 3, 5, 9, 18, 35, 75, 159, 355

    Физические свойства

    • Температура плавления и кипения увеличиваются с молекулярной массой и длиной главной углеродной цепи
    • При нормальных условиях алканы с CH4 до C4H10 — газы; с C5H12 до C17H36 — жидкости. И после C18H38 — твёрдые тела.
    • Температуры плавления и кипения понижаются от менее разветвленных к более разветвленным. Так например, при нормальних условиях н-пентан жидкость, а неопентан — газ.
    Физические свойства нормальных алканов
    nНазваниеТкипТплПлотностьПоказатель преломления
    1Метан−164−182,480,466 (-452324)
    2Этан−88,63−183,30,546
    3Пропан−42,1−189,70,5853 (-45)
    4Бутан−0,5−138,350,57881,3326
    Изобутан−11,73−159,600,55101,3508
    5Пентан36,1−1300,6261,3575
    6Гексан68,7−950,6591,3749
    7Гептан98,4−910,6841,3876
    8Октан125,7−570,7031,3974
    9Нонан150,8−540,7181,4054
    10Декан174,1−300,7301,4119
    11Ундекан195,9−25,6
    12Додекан216,3−9,7
    13Тридекан235,5−6,0
    14Тетрадекан253,65,5
    15Пентадекан270,710
    16Гексадекан287,118,1
    17Гептадекан302,622
    18Октадекан317,428
    19Нонадекан331,632
    20Эйкозан345,136,4
    21Генэйкозан215 (15 мм рт ст)40,4
    22Докозан224,5 (15 мм рт ст)44,4
    23Трикозан234 (15 мм рт ст)47,4
    24Тетракозан243 (15 мм рт ст)51,1
    25Пентакозан259 (15 мм рт ст)53,3
    26Гексакозан262 (15 мм рт ст)57
    27Гептакозан270 (15 мм рт ст)60
    28Октакозан280 (15 мм рт ст)61,1
    29Нонакозан286 (15 мм рт ст)64
    30Триаконтан304 (15 мм рт ст)66
    40Тетраконтан —81,4
    50Пентаконтан42192,1
    60Гексаконтан —98,9
    70Гептаконтан —105,3
    100Гектан —115,2

    Спектральные свойства

    ИК-спектроскопия

    В ИК-спектрах алканов четко проявляются частоты валентных колебаний связи С-Н в области 2850-3000 см-1. Частоты валентных колебаний связи С-С переменны и часто малоинтенсивны. Характеристические деформационные колебания в связи С-Н в метильной и метиленовой группах обычно лежат в интервале 1400—1470 см-1, однако метильная группа дает в спектрах слабую полосу при 1380 см-1.

    УФ-спектроскопия

    Чистые алканы не поглощают в ультрафиолетовой области выше 2000 Å и по этой причине часто оказываются отличными растворителями для снятия УФ-спектров других соединений.

    ЯМР-спектроскопия

    Масс-спектрометрия

    Химические свойства

    Алканы имеют низкую химическую активность. Это объясняется тем, что единичные C-H и C-C связи относительно прочны и их сложно разрушить.

    Горение

    Основным химическим свойством предельных углеводородов, определяющих их использование в качестве топлива, является реакция горения. Пример:

    CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + Q

    В случае нехватки кислорода вместо углекислого газа получается угарный газ или уголь(в зависимости от нехватки кислорода)

    В общем случае уравнение реакции горения для любого углеводорода CxHy, можно записать в следующем виде:

    CxHy + (x + 0,25y)O2xCO2 + 0,5yH2O

    Галогенирование

    Галогенирование алканов протекает по радикальному механизму. Для инициирования реакции необходимо смесь алкана и галогена облучить УФ-светом или нагреть. Хлорирование метана не останавливается на стадии получения метилхлорида (если взяты эквимолярные количества хлора и метана), а приводит к образованию всех возможных продуктов замещения, от метилхлорида до тетрахлоруглерода. Хлорирование других алканов приводит к смеси продуктов замещения водорода у разных атомов углерода. Соотношение продуктов хлорирования зависит от температуры. Скорость хлорирования первичных, вторичных и третичных атомов зависит от температуры, при низкой температуре скорость убывает в ряду: третичный, вторичный, первичный. При повышении температуры разница между скоростями уменьшается до тех пор, пока не становится одинаковой. Кроме кинетического фактора на распределение продуктов хлорирования оказывает влияние статистический фактор: вероятность атаки хлором третичного атома углерода в 3 раза меньше, чем первичного и в два раза меньше чем вторичного. Таким образом хлорирование алканов является нестереоселективной реакцией, исключая случаи, когда возможен только один продукт монохлорирования.

    Бромирование алканов отличается от хлорирования более высокой стереоселективностью из-за большей разницы в скоростях бромирования третичных, вторичных и первичных атомов углерода при низких температурах.

    Иодирование алканов иодом не происходит, получение иодидов прямым иодированием осуществить нельзя.

    С фтором реакция протекает со взрывом (как правило, фтор разбавляют азотом или растворителем).

    Нитрование

    Алканы реагируют с азотной кислотой или N2O4 в газовой фазе с образованием нитропроизводных: RH + HNO3 = RNO2 + H2O Все имеющиеся данные указывают на свободнорадикальный механизм. В результате реакции образуются смеси продуктов.

    Крекинг

    При нагревании выше 500 °C алканы подвергаются пиролитическому разложению с образованием сложной смеси продуктов, состав и соотношение которых зависят от температуры и времени реакции. При пиролизе происходит расщепление углерод-углеродных связей с образованием алкильных радикалов. В 1930—1950 гг. пиролиз высших алканов использовался в промышленности для получения сложной смеси алканов и алкенов, содержащих от пяти до десяти атомов углерода. Он получил название «термический крекинг». С помощью термического крекинга удавалось увеличить количество бензиновой фракции за счёт расщепления алканов, содержащихся в керосиновой фракции (10-15 атомов С в углеродном скелете) и фракции солярового масла (12-20 атомов С). Однако октановое число бензина, полученного при термическом крекинге, не превышает 65, что не удовлетворяет требованиям условий эксплуатации современных двигателей внутреннего сгорания. В настоящее время термический крекинг полностью вытеснен в промышленности каталитическим крекингом, который проводят в газовой фазе при более низких температурах — 400—450°С и низком давлении — 10-15 атм на алюмосиликатном катализаторе, который непрерывно регенерируется сжиганием образующегося на нём кокса в токе воздуха. При каталитическом крекинге в полученном бензине резко возрастает содержание алканов с разветвлённой структурой.

    Для метана: CH4→С+2H2 — при 1000 °C

    Частичный крекинг: 2CH4→C2H2+3H2 (Ацетилен) — при 1500 °C

    Получение

    Главным источником алканов (а также других углеводородов) является нефть и природный газ, которые обычно встречаются совместно.

    Восстановление спиртов

    Восстановление спиртов приводит к образованию углеводородов, содержащих то же количество атомов С. Так, например, проходит реакция восстановления бутанола (C4H9OH), проходящую в присутствии LiAlH4. При этом выделяется вода.

    H3C−CH2−CH2−CH2OH→H3C−CH2−CH2−CH3

    Восстановление карбонильных соединений

    Гидрирование непредельных углеводородов

    CnH2n+H2→CnH2n+2

    CnH2n-2+2H2→CnH2n+2

    Синтез Кольбе

    При электролизе солей карбоновых кислот, анион кислоты — RCOO перемещается к аноду, и там, отдавая электрон превращается в неустойчивый радикал RCOO•, который сразу декарбоксилируется. Радикал R• стабилизируется путем сдваивания с подобным радикалом, и образуется R-R. Например:

    2CH3COO — 2e → 2[CH3COO•] → 2CH3• → C2H6

    2C3H7COOK →{электролиз}→ C6H14

    Газификация твердого топлива

    Проходит при повышенной температуре и давлении. Катализатор Ni:

    C+2H2→CH4

    Реакция Вюрца

    2R-Br + 2Na = R-R + 2NaBr
    реакция идёт в ТГФ при температуре −80 °C.
    при взаимодействии R и R` возможно образование смеси продуктов (R-R, R`-R`, R-R`)

    Синтез Фишера-Тропша

    nCO + (2n+1)H2→CnH2n+2 + H2O

    Биологическое действие

    Обладают наркотическим действием, которое возрастает с увеличением числа атомов углерода. При хроническом действии нарушают работу нервной системы, что проявляется в виде бессонницы, брадикардии, повышенной утомляемости и функциональных неврозов.

    Литература

    • Общая токсикология / под ред. А. О. Лойта. Спб.: ЭЛБИ-СПб., 2006

    Ссылки

    Wikimedia Foundation. 2010.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *