Взаимосвязь между классами органических соединений

Свойства углеводородов зависят от химического, пространственного, электронного строения молекул и характера химических связей.

Определяющую роль в особенностях строения и свойств отдельных типов углеводородов играет вид гибридизации атомных орбиталей углерода, которая изменяется при переходе от одной разновидности углеводородов к другой.

Изучение строения, химических свойств и способов получения углеводородов различных групп показывает, что все они генетически связаны между собой. Это свойство позволяет получать из одних углеродов другие.

Это позволяет осуществлять целенаправленный синтез заданных соединений, используя ряд необходимых химических реакций, то есть цепи превращений.

Алкан ${\displaystyle {{\ce {<=>}}}}$ алкен ${\displaystyle {{\ce {<=>}}}}$ алкин

Непредельные углероды этиленового ряда получают из алканов при проведении реакции дегидрирования. При этом обратное превращение осуществляется в ходе гидрирования алкенов с помощью катализаторов при нагревании^[2].

При высокой температуре в присутствии тех же катализаторов могут протекать процессы дегидрирования с образованием алкинов.

Алкан ${\displaystyle {{\ce {<=>}}}}$ алкадиен ${\displaystyle {{\ce {<=>}}}}$ алкен

Алкадиены образуются при проведении реакции каталитического дегидрирования. Гидрирование алкадиенов приводит к образованию двойной связи, продуктом которой выступает алкен^[3]:

${\displaystyle {{\ce {CH3 CH2 CH2 CH3->[{t, Cr2, O3}] CH2 = CH CH = CH2 + 2H2}}}}$.

Алкан ${\displaystyle {{\ce {->}}}}$ арен ${\displaystyle {{\ce {<=>}}}}$ циклоалкан

При пропускании алканов с неразветвлённой цепью, содержащих не менее 6 атомов углерода в молекуле, происходит дегидроциклизация алкана с образованием аренов.

Гидрирование бензола и его гомологов происходит с образованием циклоаканов.

Алкан ${\displaystyle {{\ce {<=>}}}}$ циклоалкан

При высокой температуре в присутствии катализаторов алканы способны образовывать цикл, выделяя при этом водород:

${\displaystyle {{\ce {CH2 + H2 ->[{t, катализатор}] CH2+2}}}}$.

Углеводороды связаны между собой и с органическими соединениями других классов. Следовательно, возможны превращения одних углеводородов в другие, позволяя осуществлять синтез заданных веществ.