所述环烷烃是具有℃的通式饱和烃的家庭Ñ ħ 2n个与烯烃重合; 不同之处在于表观的不饱和度不是由于双键，而是由于环或环。因此，它们被认为是烯烃的异构体。
这些是当直链烷烃连接其链的末端以形成封闭结构时形成的。与烷烃一样，环烷烃可以表现出不同的大小，分子量，取代基，甚至具有由一个以上的环（多环）组成的系统。
一些单环环烷烃。资料来源：通过维基百科的Mephisto spa。
否则，它们在化学和物理上都类似于烷烃。它们仅具有碳和氢，是中性分子，因此通过范德华力相互作用。它们还可以作为燃料，在氧气中燃烧时释放热量。
为什么环烷烃比开放链烷烃更不稳定？从上图所示的环烷烃实例的鸟瞰图可以怀疑其原因：存在空间（空间）张力和障碍。
请注意，那里的碳越少（蓝色列出），结构越封闭。当它们增加而变成一条项链时，情况恰恰相反。
小型环烷烃是气态的，并且随着其尺寸的增加，其分子间力也随之增大。因此，它们可以是能够溶解脂肪和非极性分子的液体，润滑剂或具有深色和沥青质的深色固体。
物理和化学特性
极性
由于仅由碳和氢组成，原子本身的电负性差异不大，这使得环烷烃分子为非极性，因此缺乏偶极矩。
它们不能通过偶极-偶极力相互作用，而是特别依赖于伦敦力，该力弱但随分子质量增加。这就是为什么小的环烷烃（碳原子数少于5）是气态的原因。
分子间相互作用
另一方面，由于环烷是环，因此具有更大的接触面积，这有利于分子之间的伦敦力。因此，与烷烃相比，它们以更好的方式进行分组和相互作用。因此其沸点和熔点更高。
此外，由于它们具有少两个氢原子（C Ñ ħ 2n个为环烷烃和C Ñ ħ 2N + 2为烷烃），它们更轻; 此外，由于其更大的接触面积，其分子所占据的体积减少，因此它们的密度更高。
饱和
为什么将环烷烃归类为饱和烃？因为它们没有办法结合氢分子；除非开环，否则它们将变成简单的烷烃。对于要被认为是饱和的烃，它必须具有最大数量的CH键。
稳定性
在化学上，它们与烷烃非常相似。两者都具有CC键和CH键，要生产其他产品不太容易断裂。然而，它们的相对稳定性不同，其可以通过实验测定其燃烧热（ΔH进行验证梳）。
例如，比较丙烷和环丙烷的ΔH 梳（在图中由三角形表示）时，分别具有527.4 kcal / mol和498.9 kcal / mol。
细节在于，基于烷烃的燃烧热，环丙烷应具有较低的ΔH 梳（471 kcal / mol），因为它们是三个亚甲基CH 2；但实际上，它释放的热量更多，反映出比预期更大的不稳定性。因此，这种多余的能量是由于环内的应力引起的。
实际上，这些张力决定了环烷烃相对于烷烃的反应性或稳定性，并区别于特定反应。只要应力不是很高，环烷往往比它们各自的烷更稳定。
命名法
取代环烷烃的一些示例，用于测试命名规则。资料来源：加布里埃尔·玻利瓦尔（GabrielBolívar）。
环烷烃的IUPAC命名与烷烃的IUPAC命名没有太大区别。最简单的规则是在形成环烷烃的烷烃名称前加上环-。
因此，例如，从正己烷CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3获得环己烷（在第一图像中以六边形表示）。环丙烷，环丁烷等也是如此。
然而，这些化合物可经历其氢之一的取代。当环中的碳原子数大于烷基取代基的碳原子数时，该环作为主链；上图是a）的情况。
注意在a）中，环丁烷（正方形）具有比与其连接的丙基更多的碳；则该化合物称为丙基环丁烷。
如果有一个以上的取代基，则应按字母顺序命名，并应使它们的定位符编号尽可能少。例如，b）被称为：1-溴-4-氟-2-丁基环庚烷（而不是1-溴-5-氟-7-丁基环庚烷，那是不正确的）。
最后，当烷基取代基的碳原子数大于环时，则后者被称为主链的取代基。因此，c）称为：4-环己基壬烷。
结构体
除了取代的环烷烃外，仅将重点放在其结构基础上是方便的：环。这些在第一个图像中进行了描述。
观察它们会导致错误的想法，认为这些分子是扁平的。但除环丙烷外，其表面呈“曲折形”，碳相对于同一平面呈上升或下降状态。
这是由于以下事实：首先，所有碳原子都具有sp 3杂交，因此呈现出键角为109.5º的四面体几何形状。但是，如果仔细观察环的几何形状，就不可能使环的角度如此。例如，环丙烷三角形内的角度为60°。
这就是所谓的角应力。环越大，CC键之间的角度越接近109.5°，这导致所述张力的降低和对环烷烃的稳定性的增加。
在环丁烷中观察到另一个例子，其键角为90°。在环戊烷中，其角度已为108º，然后可说是从环己烷中消失了，角应力不再发挥这种显着的去稳定作用。
构型
除了角应力外，还有其他因素也会导致环烷烃承受应力。
CC键不能简单地旋转，因为这意味着整个结构将“抖动”。因此，这些分子可以采用非常明确定义的空间构象。这些运动的目的是减少由氢原子蚀引起的应力。也就是说，当它们彼此相对时。
例如，环丁烷的构型类似于拍打翅膀的蝴蝶。环戊烷的信封；环己烷，小船或椅子的环，环越大，它们在空间中可以容纳的数量和形状就越大。
椅子样和船样构象之间环己烷的转化。资料来源：Keministi。
上面的图像显示了这种环己烷构象的例子。请注意，所谓的扁平六边形实际上看起来更像是椅子（在图像的左侧）或船（在右侧）。一个氢以红色字母表示，另一个以蓝色字母表示，以指示它们的相对位置在反转后如何变化。
在（1）中，当氢垂直于环的平面时，称其处于轴向位置；当它平行于赤道时，它就处于赤道位置。
反应
环烷烃可以进行的反应与烷烃相同。在典型的燃烧反应中，两者都在过量氧气的存在下燃烧以产生二氧化碳和水。同样，两者均可发生卤化，其中氢被卤素原子（F，Cl，Br，I）取代。
环戊烷的反应。资料来源：加布里埃尔·玻利瓦尔（GabrielBolívar）。
上面举例说明了环戊烷的燃烧和卤化反应。它的一个摩尔燃烧以热的存在和7.5摩尔的分子氧的分解成CO 2和H 2 O.在另一方面，在紫外线辐射和溴的存在，它可以代替一个H为一个BR，释放气态分子由HBr。
应用领域
环烷烃的使用高度依赖于它们的碳数。最轻的因而是气态的曾经用于在公共照明中为煤气灯供电。
就液体而言，它们可用作油，脂肪或非极性商品的溶剂。其中，可提及环戊烷，环己烷和环庚烷。它们还经常在石油实验室的常规操作中或在燃料配方中使用。
如果它们较重，则可以用作润滑剂。另一方面，它们也可以代表合成药物的起始原料。如卡铂，其结构中包含环丁烷环。
环烷烃的例子
最后，我们回到文章的开头：带有几个未取代的环烷烃的图像。
要记住环烷烃，只需考虑一下几何图形：三角形（环丙烷），正方形（环丁烷），五边形（环戊烷），六边形（环己烷），七边形（环庚烷），十边形（环癸烷），五边形（环戊烷）等。 。
圆环越大，与其各自的几何图形越相似。已经看到，环己烷不是六边形。对于环十四烷（十四个碳），情况也更为明显。
有一种观点，它们的行为就像项链一样，可以折叠以最大程度地减小链环和暗影的拉力。
参考文献
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