Угљоводоници су најједноставнија класа органскихсупстанце, њихови молекули имају атоме само два хемијска елемента - угљеника и водоника. Већина класа органских једињења добијена је из различитих угљоводоника методама хемијске синтезе.
Угљоводоници су подељени у две подкласе -ацикличне и цикличне. Следеће групе припадају ацикличним угљоводоницима, или масним угљоводоницима, или алифатским угљоводоницима: засићени угљоводоници (алкани), незасићени (алкени, алкини, диени), ациклични терпени. Циклични угљоводоници су представљени циклопарафинским групама, аренима и цикличним терпенима. Понекад су терпени класификовани као објекти проучавања у биоорганској хемији.
Засићени угљоводоници (алкани) - једињењаугљеник и водоник, у чијим молекулима су све валенције преостале након међусобне везе атома угљеника једноставном везом засићене атомима водоника. Сви алкани се могу сматрати дериватима или хомолозима метана. Ако се из метана уклони један атом водоника, који има молекулску формулу ЦХ4, настаје честица - радикал ЦХ3. Због чињенице да је олерод у молекулу органске супстанце обично четверовалентан, комбинација два таква радикала узрокује појаву другог представника хомологне серије - етана (Ц2Х6). Ако се од етана одузме један атом водоника, формира се етилни радикал, који након комбиновања са ЦХ3 формира трећи хомолог, пропан.
Анализом структурне формуле пропана лако једа утврди да његов молекул укључује две врсте атома угљеника - примарни и секундарни. Сваки примарни атом угљеника везан је за један атом угљеника једном од његових валенција, а секундарни - двема валентностима са два атома угљеника. Ако од примарног атома угљеника пропана одузмете атом водоника, формира се примарни пропил, од секундарног - секундарни пропил. Везивање за примарни или секундарни рез метила узрокује стварање структурних сорти четвртог хомолога. Настају два једињења, нормални бутан равног ланца и изобутан разгранатог ланца.
Засићени угљоводоници: структура
Метан је типичан представник алкана.Молекулска формула ЦХ4. Молекуле алкана карактерише сигма веза. У молекулу метана, атом угљеника ствара четири ковалентне везе због једне с- и три п-орбитале, а сваки атом водоника - због с-орбитале.
Засићени угљоводоници: номенклатура и изомерија
При извођењу структурних формула хомологногвећи број метана, почев од бутана Ц4Х10, сусрећемо се са феноменом изомерије. На пример, молекуларна формула Ц4Х10 одговара два појединачна једињења, Ц5Х12 - три. После тога, број изомера се повећава са бројем атома угљеника у молекулу алкана. На пример, молекуларна формула Ц6Х14 одговара пет структурних формула и, сходно томе, појединачним супстанцама, Ц7Х16 - 9, Ц8Х18 - 18, Ц10Х22 - 76, Ц12Х26 - 355. Прва четири представника алкана су гасови, од петог до дванаестог - течности, почев од шеснаестог - чврсте материје ...
Хемијска својства засићених угљоводоника
Сви засићени угљоводоници су инертне супстанце.То је због чињенице да су у молекулима алкана атоми угљеника и водоника повезани сигма везама, па ова једињења не могу да прикаче атоме водоника. Алкани улазе у реакције радикалног халогенирања, нитрирања и цепања. У процесу халогенизације, атоми халогена лако замењују атоме водоника у молекулу алкана. Током нитрирања, нитро група лако замењује водоник у терцијарним, теже - у секундарним и примарним атомима угљеника.
Засићени и незасићени угљоводоници сусировина за добијање разних органских супстанци. Одвајањем атома водоника од засићених угљоводоника могу се добити незасићени (алкени, алкини).
