Πώς δημιουργείται ένας υποκατεστημένος υδρογονάνθρακας από την αλυσίδα;

Ένας υποκατεστημένος υδρογονάνθρακας δημιουργείται από μια αλυσίδα με αντικαθιστώντας ένα ή περισσότερα άτομα υδρογόνου στην αλυσίδα με άλλα άτομα ή ομάδες ατόμων . Αυτοί οι υποκαταστάτες μπορούν να είναι αλογόνα (όπως το χλώριο ή το βρωμίνη), οι αλκυλικές ομάδες (όπως το μεθυλ ή το αιθυλ) ή άλλες λειτουργικές ομάδες (όπως υδροξυλίου, καρβοξυλίου ή αμινο -ομάδων).

Ακολουθεί μια ανάλυση της διαδικασίας:

1. Ξεκινήστε με αλυσίδα υδρογονανθράκων: Αυτό θα μπορούσε να είναι μια ευθεία αλυσίδα (όπως το βουτάνιο) ή μια διακλαδισμένη αλυσίδα (όπως το ισοβουτάνιο).

2. Προσδιορίστε ένα άτομο υδρογόνου για αντικατάσταση: Μπορείτε να επιλέξετε οποιοδήποτε άτομο υδρογόνου στην αλυσίδα, αλλά η θέση του υποκαταστάτη θα επηρεάσει τις ιδιότητες του προκύπτοντος μορίου.

3. Αντικαταστήστε το υδρογόνο με υποκαταστάτη: Αυτό γίνεται συνήθως μέσω μιας χημικής αντίδρασης. Η συγκεκριμένη αντίδραση θα εξαρτηθεί από τον υποκαταστάτη που θέλετε να προσθέσετε.

Παράδειγμα:

Ας πάρουμε το παράδειγμα δημιουργίας χλωροβουτάνιο από βουτάνιο:

* Ξεκινήστε με βουτάνιο: CH3CH2CH2CH3

* Προσδιορίστε ένα υδρογόνο για αντικατάσταση: Ας επιλέξουμε το υδρογόνο στο δεύτερο άτομο άνθρακα.

* Αντικαταστήστε το υδρογόνο με χλώριο: Αυτό μπορεί να γίνει μέσω αντίδρασης με αέριο χλωρίου (CL2) παρουσία φωτός.

Το προκύπτον μόριο είναι χλωροβουτάνιο: CH3CHCLCH2CH3

Εδώ είναι μερικοί συνήθεις τύποι υποκατεστημένων υδρογονανθράκων:

* Haloalkanes: Οι υδρογονάνθρακες με άτομα αλογόνου (F, CL, BR, ή i) προσαρτημένων.

* αλκοόλες: Υδρογονάνθρακες με υδροξυλική ομάδα (-ΟΗ).

* Ketones: Οι υδρογονάνθρακες με ομάδα καρβονυλίου (C =O) προσαρτημένων σε άτομο άνθρακα μέσα στην αλυσίδα.

* Aldeydes: Οι υδρογονάνθρακες με ομάδα καρβονυλίου (C =O) προσαρτημένων σε άτομο άνθρακα στο τέλος της αλυσίδας.

* Καρβοξυλικά οξέα: Οι υδρογονάνθρακες με καρβοξυλική ομάδα (-COOH) συνδέονται.

Οι ιδιότητες των υποκατεστημένων υδρογονανθράκων επηρεάζονται σημαντικά από τη φύση του υποκαταστάτη. Αυτό σημαίνει ότι με την αλλαγή του υποκαταστάτη, μπορείτε να δημιουργήσετε ένα ευρύ φάσμα μορίων με διαφορετικές ιδιότητες και εφαρμογές.