Cykloheksan
Z Wikipedii
Cykloheksan (C6H12) – organiczny związek chemiczny, nasycony węglowodór alicykliczny zawerający sześć atomów węgla.
Spis treści |
[edytuj] Właściwości fizyczne
W temperaturze pokojowej jest to bezbarwna, łatwopalna ciecz, nie rozpuszczająca się w wodzie. Cykloheksan jest rozpuszczalnikiem olejów, tłuszczów, wosków i żywic.
[edytuj] Stereochemia
Czterowiązalne atomy węgla (w hybrydyzacji sp3) wymagają by ich podstawniki tworzyły czworościan (hipoteza van't Hoffa i Le Bella). Pierścień sześciowęglowy spełniający takie wymagania musi być niepłaski. Możliwych jest pięć różnych ułożeń atomów węgla, przy których takie czworościenne otoczenie jest zachowane. Najstabilniejszą, trwałą w temperaturze pokojowej konformacją pierścienia cykloheksanowego jest konformacja krzesłowa. Cykloheksan w temperaturze pokojowej występuje właśnie w tej konformacji. Dokładniej rzecz biorąc, w temperaturze pokojowej istnieje stan równowagi między dwoma konformacjami krzesłowymi, które są lustrzanymi odbiciami. W reakcji przejścia jednego krzesła w drugie (tzw. reakcja inwersji pierścienia) stanami przejściowymi są pozostałe konformacje cykloheksanu (również niepłaskie): konformacja "pół-krzesła", konformacja skręconej łódki i konformacja łódki.
Za pracę nad konformacjami cykloheksanu Odd Hassel i Sir Derek Barton w 1965 roku otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii.
[edytuj] Nierównocenność atomów wodoru w cykloheksanie
Atomy wodoru w cykloheksanie nie są równocenne. W cząsteczce tej można wyróżnić dwie grupy wodorów, różniące się istotnie właściwościami - tak reaktywnością jak i właściwościami spektroskopowymi. Wodory aksjalne, połączone są ze szkielektem węglowym wiązaniami równoległymi do sześciokrotnej osi symetrii cząsteczki. Na rysunku wiązania aksjalne pokazano kolorem czerwonym. Pozostałe atomy wodoru w cykloheksanie nazywane są wodorami ekwatorialnymi (wiązania ekwatorialne na rysunku oznaczono kolorem niebieskim).
Konsekwencją nierównocenności wodorów w cykloheksanie jest izomeria geometryczna (cis-trans) jego pochodnych.
[edytuj] Wytwarzanie
Cykloheksan otrzymuje się w destylacji niektórych gatunków ropy naftowej. Syntetycznie można go uzyskać przez katalityczne uwodornienie benzenu.
[edytuj] Zastosowania
Cykloheksan jest popularnym rozpuszczalnikiem apolarnym. Znajduje zastosowanie w syntezie organicznej, w reakcjach, w których nie można stosować rozpuszczalników zawierających grup metylowych. Jest też wykorzystywany jako rozpuszczalnik w szeregu spektroskopowych metod identyfikacji związków chemicznych.
Cykloheksan stosowany jest w syntezie poliamidowych włókien sztucznych.