สารประกอบAlkanes

การเรียกชื่อalkane

เรียกได้2แบบ

1.ชื่อสามัญ

2.ชื่อIUPAC (ชื่อสากล)

ชื่อบอกจำนวนcarbonแต่ละโมเลกุล

ชื่อสามัญ ชื่อสามัญ นิยมเรียกแอลเคนที่มีคาร์บอนน้อย โดยบอกลักษณะการจัดตัวของคาร์บอนด้วยการนำหน้า คือ n - , iso - , neo – และเรียกตามจำนวนอะตอมคาร์บอนลงท้ายด้วย  - ane เช่น

การเรียกชื่อหมู่alkyl

หมู่อัลคิล คืออัลเคนที่สูญเสียไฮโดรเจน 1 อะตอม มีสูตรทั่วไปเป็น CnH2n+1  ใช้สัญลักษณ์แทนด้วย R หมู่อัลคิลจะพบในโซ่ของไฮโดรคาร์บอนที่เป็นโซ่กิ่ง (branched chain) ซึ่งแยกจากโซ่หลักของคาร์บอน

ลงท้ายเสียงเป็น –อิล (–yl)

กรณีที่หมู่อัลคิลมีคาร์บอน 3 อะตอม (- C₃H₇) โครงสร้างของหมู่อัลคิลมีได้ 2 แบบคือ

1.             n – propyl group อะตอมคาร์บอนต่อกันเป็นโซ่ตรง

                 CH₃ – CH₂ – CH₂ - CH₂ – CH₂ -
2. iso – propyl group โซ่คาร์บอนแตกกิ่งที่อะตอมคาร์บอนรองตัวสุดท้าย

  ถ้าหมู่อัลคิลมีคาร์บอนมากกว่า 3 อะตอม เช่น 4 อะตอม ( - CH ) โครงสร้างของหมู่อัลคิลมี 4 แบบ คือ
1. n- butyl group อะตอมคาร์บอนต่อกันเป็นโซ่ตรง

2. iso – butyl group โซ่คาร์บอนแตกตัวที่อะตอมคาร์บอนรองตัวสุดท้าย

3. sec – butyl group มีจุดต่อที่ secondary carbon (อะตอมคาร์บอนที่เกิดพันธะกับคาร์บอนข้างเคียง 2 พันธะ)

 

4. tert – butyl group มีจุดต่อที่ tertiary carbon (อะตอมคาร์บอนที่เกิดพันธะกับคาร์บอนข้างเคียง 3 พันธะ)

ชื่อIUPACเป็นระบบการเรียกชื่อสารประกอบที่นักเคมีได้จัดระบบขึ้นในปี พ.ศ.2237 (ค.ศ.1892) เรียกระบบนี้ว่า International Union of Pure and Applied Chemistry หรือ IUPAC จะ เรียกตามจำนวนอะตอมโดยใช้จำนวนนับในภาษากรีก ซึ่งประกอบด้วย 3 ส่วน คือ ส่วนที่ 1 โครงสร้างหลัก ส่วนที่ 2 คำลงท้าย ส่วน 3 คำนำหน้า

หลักเกณฑ์
           1.นับจำนวนคาร์บอนที่ติดต่อกันยาวสุดเป็นโซ่หลัก
           2.ให้ตำแหน่งโซ่หลักโดยเริ่มต้นจากด้านที่ให้หมู่อัลคิลมาเกาะเป็นตัวเลขน้อยๆ
           3.บอกตำแหน่งและหมู่อัลคิลที่มาเกาะชื่อหลัก โดยใช้ขีดคั้น(-)ระหว่างเลขกับตัวอักษร
           4.เมื่อมีหมู่อัลคิลมาเกาะกับโซ่หลัก2หมู่ขึ้นไป เรียงตัวอักษรตามลำดับภาษาอังกฤษ

                   
           5.หากมีหมู่อัลเคิล2หมู่ขึ้นไปที่ตำแหน่งนั้นๆให้บอกตัวเลขซ้ำๆ

         
           6.ถ้ามีหมู่เดียวกันจับที่โซ่หลักหลายตัว(มากกว่าหนึ่งขึ้นไป)ให้คำนำหน้าด้วย(di,tri,tetra)

                     

           7.ถ้าเลือกโซ่หลักได้หลายทางให้เอาทางที่ได้หมุ่อัลคิลเยอะสุด

             
           8.ถ้าหมุ่อัลคิลอยู่ห่างจากปลายทั้ง2ทางเท่ากันให้เลือกตำแหน่งที่ผลรวมตัวเลขในโครงสร้างที่น้อย
              ที่สุด

2. สมบัติและปฏิกิริยาของอัลเคน อัลเคนเป็นสารที่ไม่ว่องไวต่อปฏิกิริยามากนัก แต่ก็ทำให้เกิดปฏิกิริยาได้ในภายใต้สภาวะที่เหมาะสม
ปฏิกิริยาที่สำคัญของอัลเคนคือ
                2.1 แฮโลจิเนชัน (halogenation) เป็นปฏิกิริยาการแทนที่ไฮโดรเจนด้วยอะตอมแฮโลเจน ซึ่งต้องให้ความร้อนหรือฉายแสงที่มีความยาวคลื่น
พอเหมาะเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ได้ผลผลิตเป็นแอลคินแฮไลด์ (RX = เมื่อ F , Cl , BR , I)

    CH₄ (g) + C_l2 /CCl₄ light (g)CH₃ Cl (g) + HCl (g)

                               

                2.2 ปฏิกิริยาการเผาไหม้ (combustion) เป็นปฏิกิริยาระหว่างแอลเคนกับออกซิเจนได้คาร์บอนไดออกไซด์ น้ำและให้ความร้อนสูง เช่น

2C₂H₆ (g) + 7O₂ (g) 4CO₂ (g) + 6H₂O (l)

ไซโคลแอลเคน (Cycloalkane)

ไซโคลแอลเคน เป็นไฮโดรคาร์บอนที่มีโครงสร้างเป็นวง พันธะระหว่างอะตอมคาร์บอนยึดเหี่ยวด้วยพันธะเดี่ยว เป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวเช่นเดียวกับแอลเคน มีสูตรทั่วไปเป็น CnH2n โดยประกอบด้วยคาร์บอนตั้งแต่ 3 อะตอมขึ้นไป

การเรียกชื่อไซโคลแอลเคน

เรียกเหมือนกับแอลเคน แต่นำหน้าชื่อด้วยคำว่า “ไซโคล” (cyclo) เช่น ไซโคลโพรเพน  ไซโคลบิวเทน  ไซโคลเพนเทน  เป็นต้น

สมบัติและการเกิดปฏิกิริยา

ไซโคลแอลเคน เป็นไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว เป็นโมเลกุลไม่มีขั้ว มีแนวโน้มของจุดหลอมเหลวและจุดเดือดเพิ่มขึ้นตามจำนวนอะตอมของคาร์บอนเช่น เดียวกับแอลเคนโซ่ตรง

การเกิดปฏิกิริยา คล้ายกับแอลเคนโซ่ตรง คือเกิดปฏิกิริยาแทนที่กับเฮโลเจนในที่มีแสงสว่าง   ติดไฟได้ดีไม่มีเขม่าและควัน