环烷烃：特征，应用，实例 - 化学

的环炔是含有一个或多个三键和环状单元的有机化合物。他们的缩合分子式服从式C _n H _2n-4。因此，如果n等于3，则所述环烷烃的分子式为C ₃ H ₂。

下图显示了一系列几何图形，但实际上它们由环烷烃组成。它们中的每一个可以被认为是相应的环烷烃的更氧化的形式（没有双键或三键）。当它们缺少杂原子（O，N，S，F等）时，它们只是“简单”的烃。

自己的来源。

环烷烃周围的化学物质非常复杂，其反应背后的机理更加复杂。它们代表了许多有机化合物合成的起点，而这些有机化合物又可能会得到应用。

一般而言，它们是非常活泼的，除非与过渡金属“扭曲”或复合。同样，它们的三键可以与双键结合，从而在分子内形成环状单元。

如果不是这种情况，则它们能够以最简单的结构向其三键添加小分子。

环烷烃的特征

环烷烃的特征是非极性分子，因此是疏水的。如果它们的结构中具有一些杂原子或官能团，从而赋予它们相当大的偶极矩，则这种情况可能会发生变化。如在三键杂环中发生的。

但是什么是三键？它们是两个sp杂化碳原子之间不超过三个同时发生的相互作用。一个键是简单的（σ），另外两个π相互垂直。两个碳原子都有一个自由的sp轨道与其他原子键合（RC≡CR）。

这些混合轨道具有50％的s特性和50％p的特性。因为s轨道比p更具穿透性，所以这一事实使三键的两个碳原子（烷烃）比烷烃或烯烃的烷烃更酸性。

因此，三键（）代表电子供体物种添加到其上的特定点，形成单键。

这导致π键之一断裂，成为双键（C ＝ C）。继续添加直到获得R ₄ C-CR ₄，即完全饱和的碳。

上面也可以用这种方式解释：三键是双不饱和键。

环链烷烃分子通过散射力或伦敦力相互作用，并通过π-π型相互作用。这些相互作用很弱，但是随着循环周期的增加（如图像右侧的最后三个），它们设法在室温和压力下形成固体。

三键中的键位于同一平面和一条直线上。因此，-C≡C-具有线性几何形状，其sp轨道相距约180º。

这对环链烷的立体化学稳定性有严重的影响。由于“ sp”轨道不灵活，因此需要花费大量精力。

环烷越小，sp轨道必须弯曲得更多，以允许其物理存在。分析图像，可以发现从左到右，在三角形中，键与三键键边的角度非常明显。在十边形中，它们不那么突然。

环烷烃越大，sp轨道的键角越接近理想的180º。当它们较小时，情况恰恰相反，迫使它们弯曲并在其中产生角张力，从而使环链烷不稳定。

因此，较大的环烷烃具有较低的角应力，这使得它们能够合成和储存。因此，三角形是最不稳定的环烷烃，而十进制是最稳定的环烷烃。

实际上，环辛基（八角形的）是已知的最小和最稳定的大小；其他仅作为化学反应中的瞬时中介而存在。

必须使用与环烷烃和环烯烃相同的IUPAC标准来命名环烷烃。唯一的区别在于有机化合物名称末尾的后缀-ico。

主链是具有三键的链，并从最接近它的一端开始编号。例如，如果您有环丙烷，则具有三键的环称为环丙烷（图像中的三角形）。如果您的顶部顶点上有一个甲基，那么它将是：2-甲基环丙基。

RC≡CR的碳已经具有四个键，因此它缺少氢（如图像中的所有环烷烃一样）。仅当三键位于末端位置（即链的末端（RC（CH））时，才会发生这种情况。

环烷烃不是很常见的化合物，因此它们的应用也不是。它们可以用作过渡金属的粘合剂（配位的基团），从而产生了无穷无尽的有机金属化合物，可用于非常严格和特定的用途。

它们通常是最饱和和最稳定形式的溶剂。当它们由杂环组成时，除了具有内部的C≡CC=CC≡C环状单元外，它们还被用作抗癌药物，它们具有令人感兴趣的前景。地霉素A就是这种情况。其他具有结构相似性的化合物也已从中合成。

该图显示了七个简单的环烷烃，其中几乎没有一个三键。从左到右，分别具有各自的名称：环丙烷，三角形；方形广场五边形环戊丁; 六环己烷环庚素，七边形；八边形环辛基诺; 和十足的十足的人。

基于这些结构并取代饱和碳的氢原子，可以获得衍生自它们的其他化合物。它们也可以经受氧化条件以在循环的另一侧上产生双键。

这些几何单元可以是较大结构的一部分，从而增加了对整个集合进行功能化的机会。环炔烃的例子并不多，至少没有深入研究有机合成和药理学领域的情况。