Изомеры гептана: общая характеристика и применение

Алканы (парафины, предельные углеводороды) – биосоединения, состоящие только из атомов С и Н, в которых все атомы связаны простыми сигма-связями. Простейшим предельным углеводородом является метан. Каждый последующий углеводород этого ряда отличается от предыдущего на группу СН2. В указанном ряду соединений соседние члены отличаются друг от друга на гомологическую разность (СН2), подобные ряды называются гомологическими. Для таких рядов характерны близкие химические свойства и закономерно изменяющиеся физические свойства.

Видео: 2.1. Алкены: Строение, номенклатура, изомерия

Основной источник синтеза алакнов – нефть. Следует отметить, что ее биохимический состав зависит от месторождения. Непредельные углеводороды являются ценным источником для получения формальдегида, метанола, хлороформа, пластических масс, синтетических смол, эфиров, ацетона, глицерина, пропилена, полипропилена, синтетического бутандиенового каучука, ацетатной кислоты и т.д. В промышленности алканы получают из сланцев бурого и каменного угля. В обычных условиях алканы – химически инертные вещества. При комнатной температуре они не взаимодействуют ни с концентрированной сульфатной кислотой, ни со щелочными металлами, ни с едкими щелочами. Парафины легко вступают в реакции замещения, которые протекают по радикальному механизму. В термических условиях они могут окисляться и претерпевать разложение.

Изомеры гептана могут быть получены как обычными способами синтеза алканов, так и путем выделения из синтетического бензина либо нефти. н-Гептан – бесцветная жидкость со слабым специфическим запахом, он хорошо растворим в органических растворителях (этанол, хлороформ, диэтиловый эфир). Изомеры гептана, в частности триптан (2,2,3-триметилбутан – СН3-С(СН3)2-СН(СН3)-СН3) имеют и практическое использование. Указанное соединение используют в качестве добавки к моторному топливу. Изомеры гептана содержатся в бензиновых фракциях нефти и газовых конденсатах. н-Гептан – первичный эталон при определении детонационных свойств карбюраторного топлива. В процессе реформинга н-Гексан превращается в изомеры гептана, далее дегидроциклизируется в ароматическое соединение – толуол.

Видео: № 33. Органическая химия. Тема 11. Алкины. Часть 4. Изомерия алкинов. Физические свойства алкинов

В органической химии широко распространено явление изомерии. Различают два основных типа изомерии – структурная и стереоизомерия. Каждый тип можно разделить на виды: изомерия углеводородной цепи, размещение двойных связей и функциональных групп в карбоновом радикале, метамерия, изомерия расположения заместителей в бензельном ядре. Особое место среди стереоизомерии занимает оптическая изомерия. Данный вид связан со способностью некоторых групп органических веществ в растворах проявлять оптическую активность. Вещества, которые способны проявлять оптическую активность, называются оптически активными веществами. Изомерия органических соединений определяется с помощью специального прибора – поляриметра. Прибор оснащен двумя призмами Николя, анализатором, поляриметрической трубой.

Оптически активные вещества, как правило, существуют в виде двух оптических изомеров. Их называют оптическими антиподами, или энантиомерами. Смесь, в состав которой входят эквимолекулярные количества энантиомеров, оптически неактивная, называется рацематом или рацемическим соединением. Рацематы обозначаются знаком ±. Простейшим оптически активным веществом является лактатная кислота, в молекуле которой присутствует один асимметрический атом углерода, валентности которого связаны с четырьмя разными заместителями – водородом, гидроксильной, метильной и карбоксильной группами.

Видео: Урок 15 Циклоалканы

Каждое органическое соединение, в молекуле которого есть асимметрический атом углерода, существует в виде пространственных форм (моделей) с одинаковым количеством одних и тех же атомов и атомных групп, размещенных вокруг асимметрического углерода так, что при совмещении их (форм, моделей) в пространстве невозможно достичь их полного совпадения. Указанные модели похожи как правая и левая рука человека или как предмет и его зеркальное отображение. Поэтому их называют хиральными изомерами, а изомерию - оптической, или зеркальной.