Alcanii

Alcanii

Hidrocarburile saturate aciclice, numite si alcani, denumire care tinde sa inlocuiasca denumirea uzuala de parafine, sunt formate din catene de atomi de carbon uniti intre ei prin legaturi simple, prin celelalte valente atomii de carbon fiind legati cu atomi de hidrogen. Prin urmare, in moleculele alcanilor apar numai legaturi sigma.

Structura

Cea mai simpla hidrocarbura aciclica, saturata este metanul, CH4. Celelalte hidrocarburi din aceasta clasa pot si considerate formal ca derivati ai metanului rezultati prin substituirea unuia sau mai multor atomi de hidrogen cu radicali de hidrocarburi. Astfel, daca in locul unui atom de hidrogen din metan se gaseste un radical metil, -CH3, hidrocarbura (imediat superioara metanului) are compozitia C2H6 si este etanul. Etanul poate fi considerat ca rezultat prin unirea a doi radicali -CH3.

Daca in molecula etanului unui din atomii de hidrogen este inlocuit formal cu un radical metil, -CH3 hidrocarbura saturata respectiva C3H8, este propanul: CH3-CH2-CH3. Propanul mai poate fi considerat format ca derivand din metan prin inlocuirea a doi atomi de hidrogen cu doi radicali metil, -CH3 (sau prin inlocuirea unui atom de hidrogen cu un radical etil, -C2H5).

Daca se continuia inlocuirea in mod succesiv a cate unui atom de hidrogen din hidrocarburi cu cate un radical -CH3 rezulta o serie de hidrocarburi fiecare deosebindu-se de cea precedenta printr-o gurpa CH2.

O serie de substante in care fiecare termen al seriei se deosebeste de cel precedent si de cel urmator printr-o grupare CH2 se numeste serie omoloaga. Fiecare termen al acestei serii este omologul superior al celui precedent. Structura chimica a catenei termenilor seriei omoloage, adica a omologilor este identica. Ca urmare, si proprietatile chimicie ale omologilor sunt foarte asemanatoare.

Alcanii pot fi: cu catena continua, daca toti atomii de carbon sunt legati de cel multi alti doi atomi de carbon si cu catena ramificata daca unul sau mai multi atomi de carbon din molecula sunt legati de mai mult decat doi alti atomi de carbon. O asemenea izomerie de catena este posibila incepand cu butanul. Numarul izomerilor hidrocarburilor saturate aciclice este foarte mare; el creste cu numarul atomilor de carbon din molecula. De exemplu carbura C10H22 are 75 de izomeri, hidrocarbura C20H42 (eicosan) poate avea 366.319 izomeri. In realitate insa nu s-au izolat toti izomerii posibili.

Nomenclatura

Primii patru alcani cu catena neramificata, adica normali (n-alcani) se numesc: metan, etan, propan, butan. Alcanii superiori au numele formate dintr-un prefix numeric (care arata in limba greaca, numarul atomilor de carbon din molecula) si terminatia an. De exemplu: pentan, hexan, heptan, octan. Pentru hidrocarburile cu doua grupe metil, -CH3, la sfarsitul unei catene liniare, se foloseste prefixul izo- la numele hidrocarburii, iar pentru acelea care contin trei grupe -CH3 la sfarsitul catenei se foloseste prefixuo neo- la numele hidrocarburii.

Radicalii monovalenti derivati din alcani normali prin indepartarea unui atom de hidrogen de la un atom de carbon terminal se numesc alchili normali. Numele lor se formeaza din numele hidrocarburii respective, prin inlocuirea terminatiei an cu terminatia il. De exemplu: CH3 - se numeste metil, CH3-CH2 - se numeste etil, CH3-CH2-CH2 - se numeste propil.

Alcanii cu catena ramificata au numele format din numele catenei laterale notat ca prefix la numele mai cele mai lungi catene prezente in formula. Pozitia catenei laterale se indica printr-un numar. Pentru aceasta, catena cea mai lunga se numeroteaza de la un capat la altul, cu numere arable, in acea directie in care catena laterala sa ocupe pozitia cu numarul cel mai mic. Prezenta ma multor catene laterale identice se indica prin prefixele di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta-, octa-, nona-, deca- .etc la numele radicalului.

Radicalii bivalenti si trivalenti derivati din alchili, prin indepartarea unui sau a doi atomi de hidrogen de la atomul de carbon care are valenta libera, au numele format prin adaugarea terminatiei -iden respectiv -idin la numele radicalului monovalent corespunzator. De exemplu CH3-CH= se numeste etiliden. Radicalul CH2= se numeste metilen, CH se numeste metilidin iar CH3-C se numeste etilidin.