alkanen

Definitie

Alkanen zijn organische verbindingen die uitsluitend zijn samengesteld uit carbon en waterstof atomen. Ze behoren tot de koolwaterstoffen en bevatten alleen CC- en CH-bindingen. Alkanen zijn niet aromatisch en verzadigd. Ze worden alifatische verbindingen genoemd. De algemene formule van acyclische alkanen is C.

n

H

2n + 2

​ De eenvoudigste alkanen zijn de lineaire alkanen met één (methaan), twee (ethaan), drie (propaan) of vier (butaan) carbon atomen. Met toenemende omvang neemt het aantal mogelijke constitutionele isomeren sterk toe. Alkanen kunnen onvertakt (n-alkanen) of vertakt zijn. Cycloalkanen bestaan ​​als ringen, bijvoorbeeld cylopentaan of cyclohexaan. Onverzadigde alkanen met dubbele bindingen worden genoemd alkenen en die met drievoudige bindingen worden alkynen genoemd.

Vertegenwoordigers (selectie)

De naam van de substituenten staat tussen haakjes. n-alkanen:

  • Methaan (methyl)
  • Ethaan (Ethyl)
  • Propaan (propyl)
  • Butaan (Butyl)
  • Pentaan (Pentyl)
  • Hexaan (Hexyl)
  • Heptaan (Heptyl)
  • Octaan (Octyl)
  • Nonaan (nonyl)
  • Decaan (Decyl)
  • Undecaan (Undecyl)
  • Dodecaan (Dodecyl)

Cycloalkanen:

  • Cyclpropaan (cyclopropyl)
  • Cyclobutaan (cyclobutyl)
  • Cyclohexaan (Cyclohexyl)
  • Cycloheptaan (cycloheptyl)
  • Enz.

Nomenclatuur

Alkanen dragen het achtervoegsel -an, alkenen het achtervoegsel -en, en alkynen het achtervoegsel -in. Cycloalkanen worden voorafgegaan door het voorvoegsel cyclo-. Voor de exacte procedure rondom de nomenclatuur verwijzen we naar de literatuur.

Properties

  • Omdat ze elektronegatieve atomen missen zoals zuurstof en stikstof, alkanen vormen zich niet waterstof obligaties en hebben een lage kookpunt. Dit staat in contrast met alcoholen or aminen.
  • Alkanen met een laag moleculair gehalte massa zijn aanwezig in gasvormige vorm. Hogere alkanen zijn vloeibaar, halfvast en vast.
  • Met toenemende moleculaire massanemen de kook- en smeltpunten toe. De reden ligt in de toenemende Van der Waals-krachten.
  • Alkanen zijn hydrofoob (apolair) en daarom onoplosbaar in water.
  • Vloeibare alkanen hebben een dichtheid <1 g / cm

    3

    (typisch 0.7 g / cm

    3

    ) en daarom drijven op de water.
  • Alkanen kunnen ontvlambaar en explosief zijn.

Reacties

Vanwege het ontbreken van functionele groepen zijn alkanen relatief niet-reactief. Verbranding van alkanen:

  • CH

    4

    (methaan) + 2 O

    2

    (zuurstof) CO

    2

    (kooldioxide) + 2 H

    2

    O (water)

Andere reacties:

  • Halogenaties en andere vervangingen
  • Kraken (splijten)

In de apotheek

Talrijke actieve farmaceutische ingrediënten en hulpstoffen zijn gesubstitueerde alkanen. Ze spelen een belangrijke rol als 'ruggengraten' en als substituenten. Ze worden ook gebruikt als oplosmiddelen en extractiemiddelen. Alcohol, petrolatum en kerosine zijn gemaakt van alkanen.

Bijwerkingen

Alkanen zijn de belangrijkste componenten van fossiele brandstoffen zoals petroleum, aardgas en bijbehorende producten zoals benzine en diesel. Hun verbranding leidt tot de vorming van kooldioxide (CO

2

), die voornamelijk verantwoordelijk is voor de opwarming van de aarde.