33141 Obraz (2462)

IM

5.6. Chemiczne własności cykloalkanów

CykkmBany są podobne do nasyconych węglowodorów łańcuchowych. Są one lak samo bierne wobec odczynników jonowych, natomiast łatwo reagują z chlorem lub tlenem w warunkach sprzyjających reakcjom rodnikowym. Wśród jednopierścieniowych węglowodorów jedynie cyklopropan ma swoiste własności chemiczne, wynikające z naprężeń wcwnątrzcząsteczko wy ch.

W odróżnieniu od innych cykloalkanów, cyklopropan łatwo ulega reakcjom. w wyniku których następuje otwarcie pierścienia. Odczynniki takie jak brom w obecności katalizatorów lub kwasy nieorganiczne przekształcają cyklopropan w związki o budowie łańcuchowej. Otwarcie pierścienia następuje również w reakcji z wodorem.

yviCI

I CH, + Br,    > - BrCH,CH,CH,Br

CH,

^H>’ ^H;°» CH,CH,CH,OH

CH,'

7"2\    Pt

I CH, + H, ----- - CHjCHjCH,

CH,

5.7. Synteza cykloalkanów

Synteza cykloalkanów nie stanowi pro Memu gdy są do dyspozycji substraty zawierające już gotowe pierścienie odpowiedniej wielkości Zagadnienie sprowadza się wtedy do usunięcia obecnych w substracie podstawników, gdy chcemy otrzymać niepodstawiony cykloalkan.

Problemem o podstawowym znaczeniu dla syntezy organicznej jest przekształcanie związków łańcuchowych w pierścieniowe.

Pierścienie powstają w reakcjach cyklizacji, czyli zamykania pierścienia. Substratami w takich reakcjach są łańcuchowe związki zawierające dwa reaktywne podstawniki w tych miejscach łańcucha, które w pierścieniu mają być ze sobą połączone.

Prostym, ale mało reprezentatywnym przykładem takiej reakcji jest przemysłowa synteza cyklopropanu. Węglowodór ten jest produkowany w dość dużych ilościach ponieważ jest jednym z gazów używanych w narkozie chirurgicznej. Otrzymywanie cyklopropanu polega na reakcji 1,3-dichłoropropanu z cynkiem;

/CHjCl    gjplB

CH,    + Zn -- CH, |    + ZnCU

^V'CH,CI    ^CH,

Mogłoby się wydawać, że do otrzymywania większych pierścieni wystarczy zastosować dichloroalkany o dłuższych łańcuchach, ale tak nie jest. Dihaloge-noalkany z atomami fluorowca na końcach łańcuchów zawierających więcej niż trzy atomy węgla nie reagują z metalami w kierunku zamykania pierścieni i zamiast cyklizacji ulegają innym reakcjom. Pierścienie większe od trójczłonowych można jednak łatwo otrzymywać stosując odpowiednie reakcje związków z różnymi grupami funkcyjnymi na końcach łańcuchów. Przykłady są omawiane w dalszych rozdziałach.