Ізомери гептану: загальна характеристика і застосування

Алкани (парафіни, граничні вуглеводні) - біосоедіненія, що складаються тільки з атомів С і Н, в яких всі атоми пов`язані простими сигма-зв`язками. Найпростішим граничним вуглеводнем є метан. Кожен наступний вуглеводень цього ряду відрізняється від попереднього на групу СН2. У зазначеному ряду сполук сусідні члени відрізняються один від одного на гомологічну різницю (СН2), подібні ряди називаються гомологічними. Для таких рядів характерні близькі хімічні властивості і закономірно змінюються фізичні властивості.

Основне джерело синтезу алакнов - нафта. Слід зазначити, що її біохімічний склад залежить від родовища. Ненасичені вуглеводні є цінним джерелом для отримання формальдегіду, метанолу, хлороформу, пластичних мас, синтетичних смол, ефірів, ацетону, гліцерину, пропілену, поліпропілену, синтетичного бутандіенового каучуку, ацетатної кислоти і т.д. У промисловості алкани отримують зі сланців бурого і кам`яного вугілля. У звичайних умовах алкани - хімічно інертні речовини. При кімнатній температурі вони не взаємодіють ні з концентрованою сульфатною кислотою, ні з лужними металами, ні з їдкими лугами. Парафін легко вступають в реакції заміщення, які протікають по радикальному механізму. У термічних умов вони можуть окислюватися і зазнавати розкладання.

Ізомери гептану можуть бути отримані як звичайними способами синтезу алканів, так і шляхом виділення з синтетичного бензину або нафти. н-Гептан - безбарвна рідина зі слабким специфічним запахом, він добре розчинний в органічних розчинниках (етанол, хлороформ, діетиловий ефір). Ізомери гептану, зокрема тріптани (2,2,3-тріметілбутан - СН3-С (СН3) 2-СН (СН3) -СН3) мають і практичне використання. Зазначене з`єднання використовують як добавки до моторного палива. Ізомери гептану містяться в бензинових фракціях нафти і газового конденсату. н-Гептан - первинний еталон при визначенні детонаційних властивостей карбюраторного палива. У процесі риформінгу н-Гексан перетворюється в ізомери гептану, далі дегідроціклізіруется в ароматичне з`єднання - толуол.

У органічної хімії широко поширене явище ізомерії. Розрізняють два основних типи ізомерії - структурна і стереоізомерія. Кожен тип можна розділити на види: ізомерія вуглеводневого ланцюга, розміщення подвійних зв`язків і функціональних груп в карбоновому радикал, метамерія, ізомерія розташування заступників в бензельні ядрі. Особливе місце серед стереоизомерии займає оптична ізомерія. Даний вид пов`язаний зі здатністю деяких груп органічних речовин в розчинах проявляти оптичну активність. Речовини, які здатні виявляти оптичну активність, називаються оптично активними речовинами. Ізомерія органічних сполук визначається за допомогою спеціального приладу - поляриметра. Прилад оснащений двома призмами Ніколя, аналізатором, поляриметричної трубою.

Оптично активні речовини, як правило, існують у вигляді двох оптичних ізомерів. Їх називають оптичними антиподами, або енантіомерами. Суміш, до складу якої входять еквімолекулярние кількості енантіомерів, оптично неактивна, називається рацематом або рацемічним з`єднанням. Рацемати позначаються знаком ±. Найпростішим оптично активною речовиною є лактатная кислота, в молекулі якої присутній один асиметричний атом вуглецю, валентності якого пов`язані з чотирма різними заступниками - воднем, гідроксильної, метильной і карбоксильної групами.

Кожне органічна сполука, в молекулі якого є асиметричний атом вуглецю, існує у вигляді просторових форм (моделей) з однаковою кількістю одних і тих самих атомів і атомних груп, розміщених навколо асиметричного вуглецю так, що при поєднанні їх (форм, моделей) у просторі неможливо досягти їх повного збігу. Зазначені моделі схожі як права і ліва рука людини або як предмет і його дзеркальне відображення. Тому їх називають хіральними изомерами, а изомерию - оптичної, або дзеркальною.