Xicloankan là gì? tính chất hóa học, Cấu tạo phân tử, Điều chế và Ứng dụng của Xicloankan - Hóa 11 bài 26

Nội dung bài viết này giúp các em biết thế nào là xicloankan, đặc điểm cấu tạo phân tử của xicloankan. Tính chất hóa học của xicloankan, cách điều chế và ứng dụng của xicloankan.

I. Cấu tạo xicloankan

- Xicloankan là những hiđrocacbon no có mạch vòng (một hoặc nhiều vòng). Chúng ta chỉ xét các xicloankan có một vòng (xicloankan đơn vòng hay  monoxicloankan).

- Một số xicloankan đơn giản có công thức cấu tạo và tên gọi như bảng sau:

- Công thức phân tử chung của các xicloankan đơn vòng là C_nH_2n với n ≥ 3.

- Danh pháp xicloankan đơn vòng: ghép từ xiclo vào tên ankan mạch không phân nhánh có cùng số nguyên tử cacbon.

- Đồng phân cấu tạo gồm các đồng phân về độ lớn (số cạnh) của vòng vị trí nhóm thế trong vòng và các đồng phân mạch nhánh.

- Tính chất vật lý: ở điều kiện thường, xiclopropan và xiclobutan có thể khí; xiclopentan, xiclohexan ở thể lỏng. Các xicloankan nhẹ hơn nước, không tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ và hòa tan được nhiều chất hữu cơ khác.

Trong phân tử xicloankan, các nguyên tử cacbon liên kết với nhau bằng liên kết σ tạo ra mạch vòng. Nguyên tử cacbon của vòng liên kết với các nguyên tử hiđro hoặc gốc ankyl.

II. Tính chất hóa học của xicloankan

1. Phản ứng thế của xicloankan

- Nguyên tử hiđro trong phân tử xicloankan có thể bị thế bởi nguyên tử halogen khi chiếu sáng hoặc đun nóng.

2. Phản ứng  cộng mở vòng xicloankan

- Xicloankan chỉ tham gia cộng mở vòng với H₂/(Ni, 120^oC).

- Xicloankan vòng 3 cạnh tham gia phản ứng cộng mở vòng với H₂/(Ni, 80^oC), Br₂, HBr_:

- Xicloankan có vòng 5, 6 cạnh trở lên không có phản ứng cộng mở vòng trong những điều kiện trên.

3. Phản ứng oxi hóa xicloankan

Xicloankan cháy tỏa nhiều nhiệt, không làm mất màu dung dịch KMnO₄

III. Điều chế xicloankan

* Tách H₂ từ ankan tương ứng:

 CH₃(CH₂)₄CH₃ → H₂ + C₆H₁₂

* Tách Br₂ từ dẫn xuất 1,n - đibromankan (n > 2):

 C_nH_2nBr₂ + Zn → C_nH_2n + ZnBr₂

IV. Ứng dụng của xicloankan

- Sử dụng làm nhiên liệu

- Làm dung môi hữu cơ, làm nguyên liệu để điều chế chất khác.