Циклопропан (С3Н6) Структура, свойства, употреби и рискове



на циклопропан е циклична молекула, която има молекулна формула С3Н6, и който се състои от три въглеродни атома, свързани един с друг под формата на пръстен. В химията има семейство наситени въглеводороди, които имат скелет, образуван от въглеродни атоми, свързани с прости пръстеновидни връзки.

Това семейство се състои от различен брой молекули (които се диференцират по дължината на основната им въглеродна верига) и е известно, че те имат по-високи точки на топене и кипене, отколкото тези на по-високите вериги, в допълнение към по-голяма реактивност от тези..

Циклопропан е открит през 1881 г. от австрийски химик Август Фройнд, който е решен да знае какъв е токсичният елемент в етилена и който е започнал да мисли, че е същият циклопропан..

Въпреки това, едва през 30-те години промишленото производство започва, когато откриват употребата му като анестезия, тъй като преди това не я намират за търговско привлекателна..

индекс

  • 1 Химическа структура
  • 2 Свойства
    • 2.1 Точка на кипене
    • 2.2 Точка на топене
    • 2.3 Плътност
    • 2.4 Реактивност
  • 3 Използване
  • 4 Рискове
  • 5 Препратки

Химическа структура

Циклопропан, с молекулна формула С3Н6, Състои се от три малки въглеродни атома, които се присъединяват в такава конфигурация, че се образува пръстен, който остава с молекулна симетрия на D3 часа на всеки въглерод във веригата.

Структурата на тази молекула изисква ъглите на свързване, които се образуват, да бъдат около 60 °, много по-ниски от 109,5 °, които се наблюдават между хибридния sp3, което е по-термодинамично стабилен ъгъл.

Това води до това, че пръстенът страда от структурен стрес, по-значителен от други структури от този тип, в допълнение към естественото торсионно напрежение, което притежава затъмнената конформация на нейните водородни атоми..

По същата причина връзките, които се образуват между въглеродните атоми в тази молекула, са значително по-слаби, отколкото в обикновените алкани.

По особен начин и за разлика от други връзки, където близостта между две молекули символизира по-голяма енергия на свързване, връзките между въглеродите на тази молекула имат особеност, че имат по-къса дължина от другите алкани (поради тяхната геометрия) и в същото време са по-слаби от синдикатите между тях.

В допълнение, циклопропанът притежава стабилност чрез циклична делокализация на шест електрона във въглерод-въглеродните връзки, като е малко по-нестабилна от циклобутан и значително повече от циклохексана..

свойства

Точка на кипене

В сравнение с другите по-често срещани циклоалкани, циклопропан има най-ниската точка на кипене между тези типове молекули, като се Voltatilized при 33 градуса под нулата (никой друг циклоалкан не изпарява при температури по-ниски от нула)..

Обратно, в сравнение с линейния пропан, циклопропан има по-висока точка на кипене: изпарява при 42 ° C под нулата, малко по-ниска от тази на циклоалкановия си братовчед..

Точка на топене

Точката на топене на циклопропана е по-ниска от тази на другите циклоалкани, като се топи при температура от 128 ° C по-малка от нула. Въпреки това, не е единственият циклоалкан, който се топи при температура по-ниска от нула, това явление може да се наблюдава и при циклобутан, циклопентан и циклохептан.

Така, в случая на линеен пропан, той се топи при температура под 187 ° C под нулата.

плътност

Циклопропан има най-висока плътност сред циклоалканите, като е повече от два пъти по-често срещан от най-гъстия циклоалкан (1,879 g / l за циклопропан, надхвърлящ циклодекана с 0,871)..

По-висока плътност се наблюдава също в циклопропан, отколкото в линеен пропан. Разликата в точките на кипене и топене между линейните алкани и циклоалканите се дължи на по-големите лондонски сили, които се увеличават с формата на пръстена, което позволява по-голяма област на контакт между вътрешните атоми.

реактивност

Реактивността на циклопропановата молекула е пряко засегната от слабостта на нейните връзки, увеличавайки се значително в сравнение с други циклоалкани, дължащи се на напрежението, упражнявано в тези съединения..

Благодарение на това циклопропанът може да бъде разделен по-лесно и може да се държи като алкен в определени реакции. В действителност, изключителната реактивност на циклопропановите кислородни смеси може да се превърне в опасност от експлозия.

приложения

Търговската употреба на циклопропан par excellence е като анестетичен агент, изучавайки този имот за първи път през 1929 г..

Циклопропанът е мощен анестетичен агент с бързо действие, който не дразни дихателните пътища или има лоша миризма. Той е бил използван в продължение на няколко десетилетия заедно с кислород, за да спи пациенти по време на хирургични интервенции, но нежеланите странични ефекти започват да се наблюдават като "циклопропанов шок"..

Заедно с факторите на цена и висока запалимост, той преминава през процес на изхвърляне и замяна с други безопасни упойващи средства.

Въпреки че продължава да бъде част от съединенията, използвани за индуциране на анестезия, днес тя не е част от агентите, използвани в медицинските приложения.

рискове

- Циклопропан е силно запалим газ, който произвежда токсични газове, когато влезе в контакт с пламък. В допълнение, той може да реагира с окислители като перхлорати, пероксиди, перманганати, нитрати и халогени, причинявайки пожари и / или експлозии.

- Циклопропан при високи нива може да причини главоболие, замаяност, гадене, загуба на координация, чувство за слаб и / или припадък.

- Той може също да генерира нередности в сърдечния ритъм или аритмия, затруднения в дишането, кома и дори смърт.

- Втечненият циклопропан може да причини замръзване в кожата, поради неговата температура значително по-ниска от нула.

- Като газ при условия на околната среда, това съединение може лесно да навлезе в тялото през въздуха и също така да намали нивото на кислорода във въздуха.

препратки

  1. Britannica, Е. (s.f.). Циклопропан. Изтеглено от britannica.com
  2. Chemistry, O. (s.f.). Синтез на циклопропан. Извлечено от organic-chemistry.org
  3. ChemSpider. (Н.О.). Циклопропан. Извлечено от chemspider.com
  4. Wagnières, O. (s.f.). Циклопропан, съдържащ естествени продукти. Извлечено от lspn.epfl.ch
  5. Wikipedia. (Н.О.). Циклопропан. Изтеглено от en.wikipedia.org