Cấu trúc, tính chất, công dụng và rủi ro của Cyclopropane (C3H6)



các cyclopropane là một phân tử tuần hoàn có công thức phân tử C3H6, và bao gồm ba nguyên tử carbon gắn với nhau dưới dạng vòng. Trong hóa học, có một họ hydrocacbon bão hòa có bộ xương được hình thành bởi các nguyên tử carbon được nối với nhau bằng các liên kết hình vòng đơn giản.

Họ này bao gồm một số lượng phân tử khác nhau (được phân biệt bởi chiều dài của chuỗi carbon chính của chúng) và chúng được biết là có điểm nóng chảy và sôi cao hơn so với các chuỗi cao hơn, ngoài khả năng phản ứng lớn hơn.

Cyclopropane được phát hiện vào năm 1881 bởi một nhà hóa học người Áo tên là August Freund, người đã quyết tâm biết đâu là nguyên tố độc hại trong ethylene và người đã nghĩ rằng đó là cyclopropane tương tự.

Mặc dù vậy, mãi đến những năm 1930, sản xuất công nghiệp mới bắt đầu, khi họ phát hiện ra công dụng của nó là gây mê, bởi vì trước đó họ không thấy nó hấp dẫn về mặt thương mại..

Chỉ số

  • 1 Cấu trúc hóa học
  • 2 thuộc tính
    • 2.1 Điểm sôi
    • 2.2 Điểm nóng chảy
    • Mật độ 2,3
    • 2.4 Độ phản ứng
  • 3 công dụng
  • 4 rủi ro
  • 5 tài liệu tham khảo

Cấu trúc hóa học

Cyclopropane, có công thức phân tử C3H6, bao gồm ba nguyên tử carbon nhỏ tham gia cấu hình sao cho vòng được hình thành, còn lại có đối xứng phân tử là D3h tại mỗi carbon trong chuỗi.

Cấu trúc của phân tử này đòi hỏi các góc của liên kết được hình thành là khoảng 60 °, thấp hơn nhiều so với 109,5 ° được quan sát giữa các sp lai3, đó là một góc ổn định nhiệt động hơn.

Điều này dẫn đến vòng chịu ứng suất cấu trúc quan trọng hơn các cấu trúc khác thuộc loại này, ngoài sức căng xoắn tự nhiên sở hữu bởi cấu trúc lu mờ của các nguyên tử hydro của nó.

Vì lý do tương tự, các liên kết được hình thành giữa các nguyên tử carbon trong phân tử này yếu hơn đáng kể so với các ankan thông thường.

Theo một cách đặc biệt và không giống như các liên kết khác trong đó khoảng cách giữa hai phân tử tượng trưng cho năng lượng liên kết lớn hơn, liên kết giữa các nguyên tử cacbon của phân tử này có đặc thù là có chiều dài ngắn hơn các ankan khác (do hình học của chúng), đồng thời yếu hơn các hiệp hội giữa những người.

Ngoài ra, cyclopropane sở hữu sự ổn định bằng cách di chuyển theo chu kỳ của sáu electron trong liên kết carbon-carbon, không ổn định hơn một chút so với cyclobutane và nhiều hơn đáng kể so với cyclohexane.

Thuộc tính

Điểm sôi

So với các xycloalkan phổ biến khác, cyclopropane có nhiệt độ sôi thấp nhất giữa các loại phân tử này, bị bay hơi ở 33 độ dưới 0 (không có cycloalkane nào bay hơi ở nhiệt độ dưới 0).

Ngược lại, so với propan tuyến tính, cyclopropane có điểm sôi cao hơn: nó bay hơi ở 42 ° C dưới 0, thấp hơn một chút so với người anh em họ cycloalkane của nó.

Điểm nóng chảy

Điểm nóng chảy của cyclopropane thấp hơn so với các xycloalkan khác, nóng chảy ở nhiệt độ 128 ° C nhỏ hơn 0. Mặc dù vậy, nó không phải là cycloalkane duy nhất tan chảy ở nhiệt độ thấp hơn 0, hiện tượng này cũng có thể được quan sát thấy ở cyclobutane, cyclopentane và cycloheptane.

Vì vậy, trong trường hợp propan tuyến tính, nó nóng chảy ở nhiệt độ dưới 187 ° C dưới 0.

Mật độ

Cyclopropane có mật độ cao nhất trong số các cycloalkan, phổ biến hơn gấp đôi so với cycloalkane phổ biến nhất (1,879 g / l đối với cyclopropane, vượt qua cyclodecane với 0,871).

Mật độ cao hơn cũng được quan sát thấy trong cyclopropane so với propan tuyến tính. Sự khác biệt về điểm sôi và điểm nóng chảy giữa ankan tuyến tính và xycloalkan là do lực London lớn hơn, tăng theo hình dạng vòng cho phép diện tích tiếp xúc lớn hơn giữa các nguyên tử bên trong.

Khả năng phản ứng

Khả năng phản ứng của phân tử cyclopropane bị ảnh hưởng trực tiếp bởi sự yếu kém của các liên kết của nó, tăng đáng kể so với các xycloalkan khác do sức căng ở các khớp này.

Nhờ vậy, cyclopropane có thể được tách ra dễ dàng hơn và có thể hoạt động như anken trong một số phản ứng nhất định. Trên thực tế, khả năng phản ứng cực mạnh của hỗn hợp cyclopropane-oxy có thể trở thành mối nguy hiểm nổ.

Công dụng

Việc sử dụng thương mại của cyclopropane par xuất sắc là một tác nhân gây mê, lần đầu tiên nghiên cứu tài sản này vào năm 1929.

Cyclopropane là một tác nhân gây mê mạnh của hành động nhanh chóng, không gây kích ứng đường hô hấp hoặc có mùi hôi. Nó đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ cùng với oxy cho bệnh nhân ngủ trong khi can thiệp phẫu thuật, nhưng tác dụng phụ không mong muốn bắt đầu được quan sát là "sốc cyclopropane".

Cùng với các yếu tố chi phí và tính dễ cháy cao, nó đã trải qua một quá trình loại bỏ và thay thế bằng các chất gây mê an toàn hơn khác.

Mặc dù nó tiếp tục là một phần của các hợp chất được sử dụng trong việc gây mê, ngày nay nó không phải là một phần của các tác nhân được sử dụng trong các ứng dụng y tế.

Rủi ro

- Cyclopropane là một loại khí dễ cháy, tạo ra khí độc khi tiếp xúc với ngọn lửa. Ngoài ra, nó có thể phản ứng với các tác nhân oxy hóa như perchlorate, peroxit, permanganat, nitrat và halogen, gây ra hỏa hoạn và / hoặc vụ nổ.

- Cyclopropane ở mức cao có thể gây đau đầu, chóng mặt, buồn nôn, mất khả năng phối hợp, cảm thấy ngất xỉu và / hoặc ngất xỉu.

- Nó cũng có thể tạo ra sự bất thường trong nhịp tim hoặc rối loạn nhịp tim, khó thở, hôn mê và thậm chí tử vong.

- Cyclopropane hóa lỏng có thể gây đóng băng trong da do nhiệt độ của nó thấp hơn không.

- Là một chất khí trong điều kiện môi trường, hợp chất này có thể dễ dàng xâm nhập vào cơ thể qua không khí, và cũng làm giảm mức độ oxy trong không khí.

Tài liệu tham khảo

  1. Britannica, E. (s.f.). Cyclopropane Lấy từ britannica.com
  2. Hóa học, O. (s.f.). Tổng hợp Cyclopropane. Lấy từ hữu cơ-hóa học.org
  3. Hóa chất (s.f.). Cyclopropane Lấy từ chemspider.com
  4. Wagnières, O. (s.f.). Cyclopropane có chứa các sản phẩm tự nhiên. Lấy từ lspn.epfl.ch
  5. Wikipedia. (s.f.). Cyclopropane Lấy từ en.wikipedia.org