Алициклические соединения.
К алициклическим относят все карбоциклические соединения, кроме ароматических.
1. Классификация, номенклатура, изомерия
Алициклы классифицируют по степени насыщенности, размерам цикла, числу циклов, способу их соединения.
Циклоалканы содержат только простые связи, циклоалкены – одну двойную связь, циклоалкадиены – две двойные связи, циклоалкатриены – три и т.д. Циклы с числом атомов более 7 могут содержать тройную связь (циклоалкины).
По размеру цикла различают малые циклы (С3-С4), обычные циклы (С5-С7), средние циклы (С8-С11), макроциклы (С13 и более).
По числу циклов в молекуле различают моно- и полициклические соединения.
Моноциклоалканы имеют общую формулу СnH2n. Их систематические названия образуют, добавляя приставку цикло- к названию алкана с таким же числом атомов углерода. Замещенные циклоалканы и их функциональные производные называют и нумеруют в соответствии с общими правилами.
Для моноциклоалканов характерны изомерия углеродного скелета, связанная с разной величиной цикла, изомерия боковых цепей, изомерия положения заместителей в цикле. Моноциклоалканы изомерны алкенам.
При наличии в цикле двух и более заместителей возможна стереоизомерия. Цикл, подобно двойной связи, препятствует свободному вращению, что приводит к существованиюцис- и транс- изомеров (для циклов, содержащих не более 7 атомов углерода). Замещенные атомы в цикле могут быть хиральными, что приводит к оптической изомерии. Однако хиральность циклических структур легче устанавливать, оценивая элементы симметрии молекула как целого. Например, цис-циклопропан-1,2-дикарбоновая кислота имеет плоскость симметрии и ахиральна. транс-Изомер не имеет плоскости симметрии и существует в виде пары оптических антиподов.
Полициклоалканы имеют общую формулу от СnH2n-2m, где m –число циклов в молекуле. По способу соединения циклов различают изолированные, спирановые, конденсированные и мостиковые структуры.
Изолированные циклы не имеют общих атомов углерода. Для составления их названий обычно используют рациональную номенклатуру.
В спирановых соединениях циклы имеют один общий атом углерода. За основу названия спироалканов берут название алкана с тем же числом атомов углерода и добавляют приставку спиро-. Цифрами в квадратных скобках указывают число атомов углерода в каждом цикле, не считая общего (узлового) атома углерода. Нумерацию начинают с цикла меньшего размера, узловой атом углерода нумеруют последним.
Конденсированные циклы содержат два общих атома углерода.
Мостиковые структуры содержат циклы с тремя и более общими атомами углерода.
В конденсированных и мостиковых структурах основу названия составляет соответствующий ациклический углеводород с таким же числом атомов углерода. В приставке указывают число циклов (бицикло-, трицикло- т.д.). Для определения числа циклов в полициклоалкане подсчитывают количество связей, которые необходимо разорвать для превращения его в соединение с открытой цепью. Числами в квадратных скобках указывают количество атомов в мостиках, связывающих узловые атомы. Атомы нумеруют, начиная с узлового. Сначала нумеруют цикл большего размера по наиболее длинному пути между двумя узловыми атомами, а затем мостиковые атомы углерода.
Особое место среди полициклоалканов занимают каркасные соединения, в том числе полиэдраны (общая формула СnHn), которые имеют жесткую структуру правильного многогранника.
Их номенклатура сложна, поэтому часто используют тривиальные названия. Каркасные соединения представляют собой жесткие напряженные структуры со значительным искажением валентных углов и длин связей. Исключение составляет адамантан, пространственное расположение атомов в котором соответствует кристаллической решетке алмаза.
| 
