Методы идентификации циклоалканов

Так как по реакционной способности циклоалканы (за исключением циклопропана) близки к алканам, то для идентификации их обычно не применяют химические методы. Иногда применяют жесткое окисление, приводящее при разрыве цикла к дикарбоновой кислоте с тем же числом углеродных атомов:

ИК-спектры циклоалканов схожи с ИК-спектрами алканов. Различие заключается лишь в отсутствии поглощения при 1380 см *, характерного для концевых СН₃-групп. Подобно алканам, циклоалканы не по;

Рис. 64. IIМР-спектр мстиленциклогексана.

глощают в УФ-области выше 200 им, поэтому их часто используют в качестве растворителей при снятии УФ-спектров других соединений.

Специфика циклопропанового цикла позволяет легко определить его наличие по спектрам ПМР. Протоны, непосредственно связанные с ним, дают сигналы в очень сильных полях (0,1—0,6 м. д.). Для больших циклов алициклические протоны поглощают в «алкановой* области, причем в большинстве случаев они очень плохо разрешены.

На рис. 64 приведен ПМР-спектр метилен циклогексана. На ней видны сигналы от протонов трех типов. В слабых полях (4,55 м. д.) синглет протонов =СН₂ (интенсивность 2 протона). В области 2,12 м. д. широкий синглет (интенсивность 4 протона) от двух СН₂-групп, соседних с двойной связью. И наконец, синглет в области 1,51 м. д. (интенсивность 6 протонов) от остальных трех СН₂-групп.

Полиэдрические циклоалканы

В последнее время большой интерес вызвали синтезы и реакции циклоал каков с высокой степенью конденсиро ванн ости. Помимо чисто теоретического интереса они оказались весьма перспективными в практическом отношении, так как обладают очень высокой степенью упаковки в кристаллах и, следовательно, высокой теплотворностью на единицу объема:

Призман и кубан имеют также значительный запас внутренней энергии за счет напряжения связей, освобождающейся при сгорании. Поэтому структуры такого типа могут рассматриваться как весьма перспективные топливные смеси.

Терпены, каротиноиды, стероиды

В растительном и в меньшей мере в животном мире очень широко распространены вещества, являющиеся по строению скелета димерами, тримерами, тетрамерами и т. д. изопрена (С₅Н₈)", где п = 2, 3, 4, 5 и т. д. и называемые изопреноидами.

При детальном изучении изопреноидов было выяснено и некоторое общее правило, которое заключается в том, что подавляющее большинство изопреноидов построено из изопреновых молекул, соединенных по принципу «голова—хвост»:

Изопреновое правило несколько формально, и из него не следует делать вывод, что именно сам изопрен является исходным соединением при биосинтезе изопреноидов. На самом деле такими исходными структурами являются кислородсодержащие вещества со скелетом изопентана, например 3-метилбутен и л п и рофосфат:

В последнее время различные «ключевые» соединения такого типа, которые широко используются для введения отдельных фрагментов в сложные органические молекулы, получили название синтонов. Например: этиленоксид СН₂—СН₂

О используется для введения фрагмента —СН₂СН₂ОН; метилиодид СН₃1 — для введения —СН₃; ацетоуксусный эфир СН₃СОСН₂СООС₂Н₅ — для введения СН₃СОСН₂— илиСН₂СООН и т. д.