CH3-CH2-CH3 химические свойства

CH₃–CH₂–CH₃ — это пропан, типичный насыщенный углеводород (алкан). За счёт прочных σ-связей C–C и C–H и неполярности молекулы химически малореакционно. Его «поведение» определяется реакциями по радикальному механизму и термоокислительными процессами.

1) Горение (окисление кислородом)

• Полное:
  C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O, выделяется много тепла.

• Неполное (дефицит O₂): образуются CO и сажа. Смеси пропана с воздухом взрывоопасны.

2) Галогенирование (радикальная замещающая реакция, hν/Δ)

• С хлором или бромом под действием света/нагрева: замещение H на галоген с образованием смеси изомеров.
  Для пропана возможны:

  • 1-хлорпропан / 2-хлорпропан (или 1-бромпропан / 2-бромпропан).

• Избирательность: вторичные C–H реагируют легче первичных.

  • При хлорировании (менее селективно): ориентировочно ~44% 1-хлорпропан и ~56% 2-хлорпропан (учитывая число водородов и относительную реакционную способность вторичных H ≈3–4 раза выше первичных).

  • При бромировании (очень селективно): почти весь продукт — 2-бромпропан.

• Механизм — радикальная цепь (инициация •Cl, рост цепи — абстракция H и присоединение к Cl₂, обрыв — рекомбинации радикалов). Возможны полигалогенирования при избытке галогена.

3) Крекинг и пиролиз (при высоких T, катализаторы/без них)

• Термический распад C–C/C–H:

  • C₃H₈ → C₂H₄ + CH₄ (образование этилена и метана),

  • C₃H₈ → C₃H₆ + H₂ (дегидрирование до пропена).

• Эти процессы лежат в основе нефтехимии (получение этилена, пропена).

4) Дегидрирование (каталитическое, Δ)

• На металлокатализаторах: C₃H₈ ⇄ C₃H₆ + H₂. Пропен — важный мономер и сырьё.

5) Радикальное нитрование (жёсткие условия, газовая фаза)

• При 400–500 °C с HNO₃ или NO₂ образуется смесь 1-нитро- и 2-нитропропана (радикальный механизм). Реакция малоприменима в лабораторной практике из-за жёстких условий и побочных процессов.

6) Сулфохлорирование (реакция Рида, hν)

• Смесь Cl₂ и SO₂ под светом даёт алкансульфонилхлориды. Для пропана — смесь изомерных пропансульфонилхлоридов (через радикалы).

7) «Отрицательные» реакции (химическая инертность)

• Не вступает в электрофильные присоединения (нет кратной связи).

• Не реагирует с разбавленными окислителями типа холодного KMnO₄ (в отличие от алкенов/алкинoв).

• Не проявляет кислотных/основных свойств; не реагирует с активными металлами (Na и т. п.), не даёт солей/алкоголятов.

• Не даёт нуклеофильного замещения при обычных условиях (нет уходящей группы).

Итог по характеру реакций

• Основные химические свойства пропана — радикальные замещения (галогенирование, нитрование, сулфохлорирование) и термокаталитические превращения C–C/C–H (горение, крекинг, дегидрирование). В мягких условиях пропан химически инертен.