지방족 탄화수소는 아닌 후각의 방향성이 결여 된 사람,하지만 관련과 화학적 안정성. 이러한 방식으로 탄화수소를 분류하는 것은 현재 방향족이 아닌 다양한 유형의 탄화수소를 구별하지 않기 때문에 너무 모호하고 부정확합니다.
따라서 우리는 지방족 탄화수소와 방향족 탄화수소를 가지고 있습니다. 후자는 기본 단위 인 벤젠 고리로 인식됩니다. 다른 한편으로는 선형, 분 지형, 고리 형, 불포화 형, 다 환형 등 모든 분자 구조를 채택 할 수 있습니다. 벤젠과 같은 공액 시스템이없는 한.
라이터의 액체 연료는 지방족 탄화수소의 혼합물로 구성됩니다. 출처 : Pixnio.
'지방족'이라는 용어는 기름을 가리키는데도 사용되는 지방을 의미하는 그리스어 'aleiphar'에서 태어났습니다. 따라서 19 세기에이 분류는 기름진 추출물에서 얻은 탄화수소에 할당되었습니다. 방향족 탄화수소는 나무와 향기로운 수지에서 추출되었습니다.
그러나 유기 화학의 기초가 굳어지면서 탄화수소를 차별화하는 화학적 특성이 있다는 사실이 발견되었습니다. 이는 천연 공급원보다 훨씬 더 중요한 방향족 성 (향기가 아닌)입니다.
이런 식으로 지방족 탄화수소는 지방에서 얻은 것, 방향족이 부족한 것입니다. 이 가족에는 선형이든 순환이든 상관없이 알칸, 알켄 및 알킨이 있습니다. 이것이 '지방족'이 부정확 한 것으로 간주되는 이유입니다. 몇 가지 일반적인 측면을 다루는 것이 유용하지만.
예를 들어, 지방족 '말단'또는 '사슬'이라고하면 방향족 고리가없는 분자 영역을 의미합니다. 모든 지방족 탄화수소 중에서 정의상 가장 간단한 것은 메탄, CH 4 ; 벤젠은 방향족 탄화수소 중 가장 단순합니다.
지방족 탄화수소의 특성
지방족 탄화수소의 특성은 고려되는 특성에 따라 정도가 다릅니다. 저 분자량과 고 분자량, 선형, 분 지형, 고리 형 또는 다 환형, 심지어 놀라운 3 차원 구조를 가진 것들도 있습니다. 쿠바와 마찬가지로 큐브 모양입니다.
그러나 언급 할 수있는 몇 가지 일반 사항이 있습니다. 대부분의 지방족 탄화수소는 소수성 및 무극성 가스 또는 액체이며, 일부는 다른 것보다 무극성입니다. 탄소 사슬에 할로겐, 산소, 질소 또는 황 원자가 포함 된 것도 목록에 포함되기 때문입니다.
마찬가지로, 그들은 최소한의 열원으로 공기 중 산화에 민감하기 때문에 가연성 화합물입니다. 이 특성은 지방족 분자를 결합하는 약한 분산 상호 작용으로 인해 높은 휘발성을 추가하면 더 위험 해집니다.
예를 들어 프로판처럼 비교적 쉽게 액화 될 수있는 가스 인 부탄에서 이것을 볼 수 있습니다. 둘 다 휘발성이 높고 가연성이 높기 때문에 요리 가스 또는 포켓 라이터의 활성 성분입니다.
물론,이 휘발성은 분자 질량이 증가하고 탄화수소가 점성과 유성 액체를 점점 더 많이 생성함에 따라 감소하는 경향이 있습니다.
명명법
탄화수소의 명명법은 특성보다 훨씬 다릅니다. 알칸, 알켄 또는 알킨 인 경우 IUPAC에서 규정 한 동일한 규칙을 따릅니다. 가장 긴 사슬을 선택하고 가장 많이 치환 된 말단 또는 가장 반응성이 높은 헤테로 원자 또는 그룹에 가장 낮은 지표 번호를 할당합니다.
이런 식으로 각 치환기가 어느 탄소에서 발견되는지 또는 심지어 불포화 (이중 또는 삼중 결합)가 알려져 있습니다. 사이 클릭 탄화수소의 경우, 이름 앞에 알파벳 순서로 나열된 치환기가오고 그 뒤에 '사이클'이라는 단어가오고이를 구성하는 탄소 수를 계산합니다.
예를 들어 다음 두 가지 시클로 헥산을 고려하십시오.
지방족 탄화수소로 분류되는 두 가지 시클로 헥산. 출처 : Gabriel Bolívar.
시클로 헥산 A는 1,4- 디메틸 시클로 헥산이라고합니다. 고리가 5 개의 탄소라면 1,4- 디메틸 사이클로 펜탄이됩니다. 한편, 시클로 헥산 B는 1,4,6- 시클로 헥산이 아닌 1,2,4- 트리메틸 시클로 헥산으로 불리며, 가장 낮은 지표를 사용하고자한다.
이제 기괴한 구조를 가진 탄화수소의 경우 명명법이 매우 복잡해질 수 있습니다. 그들에게는 더 구체적인 규칙이 있으며 별도로 신중하게 설명해야합니다. 디엔, 테르펜, 폴리 엔 및 다환 화합물과 마찬가지로.
반응
연소
다행히도 이러한 탄화수소에 대한 반응은 덜 다양합니다. 그중 하나는 이미 언급되었습니다. 쉽게 타서 이산화탄소와 물을 생성하고 헤테로 원자 (Cl, N, P, O 등)의 존재에 따라 다른 산화물이나 가스를 생성합니다. 그러나 CO 2 및 H 2 O는 연소의 주요 산물입니다.
덧셈
불포화를 나타내면 부가 반응을 겪을 수 있습니다. 즉, 그들은 작은 분자를 특정 메커니즘에 따라 치환체로 골격에 통합합니다. 이 분자들 중에는 물, 수소 및 할로겐 (F 2 , Cl 2 , Br 2 및 I 2 )이 있습니다.
할로겐화
반면에 자외선 (hv)과 열이 발생하는 지방족 탄화수소는 CH 결합을 깨뜨려 CX 결합 (CF, C-Cl 등)으로 바꿀 수 있습니다. 이것은 할로겐화 반응으로, 메탄이나 펜탄과 같은 매우 짧은 사슬 알칸에서 관찰됩니다.
열분해
지방족 탄화수소, 특히 장쇄 알칸이 겪을 수있는 또 다른 반응은 열 분해입니다. 그것은 열에너지가 DC 결합을 끊도록 강렬한 열을 공급하는 것으로 구성되어 있으며, 따라서 연료 시장에서 더 높은 가치를 지닌 작은 분자는 큰 분자에서 형성됩니다.
위의 네 가지 반응은 지방족 탄화수소가 겪을 수있는 주요 반응으로, 어떤 화합물도 구별하지 않기 때문에 연소가 가장 중요합니다. 모두가 산소가있는 상태에서 타 오르지 만 모두가 분자를 추가하거나 작은 분자로 분해되는 것은 아닙니다.
종류
지방족 탄화수소는 무한한 수의 화합물을 그룹화하며, 차례로 더 구체적인 방식으로 분류되어 불포화 정도와 구조 유형을 나타냅니다.
불포화 정도에 따라 알칸 (포화), 알켄 및 알킨 (불포화)이 있습니다.
알칸은 단일 CC 결합을 갖는 반면, 알켄과 알킨에서는 각각 C = C 및 C≡C 결합을 관찰합니다. 그것들을 시각화하는 매우 일반적인 방법은 알칸의 탄소 골격을 지그재그와 구부러진 사슬로 생각하는 것입니다. 알켄의 경우 "사각형"이고 알킨의 경우 "직선"입니다.
이것은 이중 및 삼중 결합이 회전에 에너지와 입체적 제한을 제공하여 구조를 "경화"시키기 때문입니다.
알칸, 알켄 및 알킨은 분 지형, 고리 형 또는 다 고리 형일 수 있습니다. 그렇기 때문에 시클로 알칸, 시클로 알켄, 시클로 알킨 및 데칼린 (비 시클로 구조 포함), 아 다만 탄 (야구 모자와 유사), 헵 탈렌, 고난 등과 같은 화합물도 지방족 탄화수소로 간주됩니다.
다른 유형의 탄화수소는 디엔 (이중 결합이 2 개 있음), 폴리 엔 (교대 이중 결합이 많이 있음) 및 테르펜 (디엔 인 이소프렌에서 파생 된 화합물)과 같은 알켄에서 발생합니다.
응용
다시 말하지만, 이러한 탄화수소의 용도는 고려 대상에 따라 달라질 수 있습니다. 그러나 특성 및 반응 섹션에서 가스 분자뿐만 아니라 빛과 열을 방출하기 위해 모두 연소된다는 것이 분명했습니다. 따라서 그들은 연료 또는 열원으로 사용하는 데 유용한 에너지 저장소입니다.
그렇기 때문에 가솔린, 천연 가스, 분젠 버너 및 일반적으로 화재를 일으킬 수 있도록 가솔린 구성의 일부로 사용됩니다.
가장 주목할만한 예 중 하나는 아세틸렌 인 HC≡CH로, 연소를 통해 시료의 금속 이온이 분석 테스트에서 수행되는 원자 흡수 분광법에서 여기 될 수 있습니다. 또한 결과로 발생한 화재는 용접에 사용할 수 있습니다.
파라핀 계와 같은 액체 지방족 탄화수소는 지방 추출 용매로 자주 사용됩니다. 또한 솔벤트 작용은 얼룩, 에나멜, 페인트를 제거하거나 단순히 특정 유기 화합물의 용액을 준비하는 데 사용할 수 있습니다.
점성이든 고체이든 상관없이 가장 높은 분자량을 가진 것은 수지, 폴리머 또는 의약품의 생산에 사용됩니다.
'지방족'이라는 용어와 관련하여 일반적으로 거대 분자에서 방향성이 부족한 영역을 나타내는 데 사용됩니다. 예를 들어 아스 팔텐은 지방족 사슬을 가진 방향족 핵으로 표면적으로 설명됩니다.
예
처음에는 메탄이 지방족 탄화수소 중 가장 단순한 것으로 알려져 있습니다. 그다음에는 프로판, CH 3 CH 2 CH 3 , 부탄, CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 , 펜탄, CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 , 옥탄, 노난, 데칸 등 이 뒤 따르며 매번 알칸을 가지고 있습니다. 더 길게.
에틸렌, CH 2 = CH 2 , 프로 펜, CH 3 CH = CH 2 , 부텐, CH 3 CH 2 CH = CH 3 및 나머지 알킨에도 동일하게 적용됩니다. 이중 결합이 두 개 있으면 디엔이고 두 개 이상이면 폴리엔입니다. 마찬가지로 동일한 골격에 이중 및 삼중 결합이있을 수 있으므로 구조적 복잡성이 증가합니다.
시클로 알칸 중에서 우리는 시클로 프로판, 시클로 부탄, 시클로 펜탄, 시클로 헥산, 시클로 헵탄, 시클로 옥탄,뿐만 아니라 시클로 헥센 및 시클로 헥 신을 언급 할 수 있습니다. 분 지형 유도체는 차례로 이러한 모든 탄화수소로부터 얻어지며, 이용 가능한 예 (예 : 1,4- 디메틸 시클로 헥산)는 훨씬 더 많이 증가합니다.
가장 대표적인 테르펜 중 리모넨, 멘톨, 피넨, 비타민 A, 스쿠알렌 등이 있습니다. 폴리에틸렌은 -CH 2 -CH 2- 단위로 포화 된 중합체 이므로 이러한 탄화수소의 예이기도합니다. 다른 예는 이전 섹션에서 이미 인용되었습니다.
참고 문헌
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