Kleine Moleküle: | ||
Cyclohexan in raumfüllender Darstellung | Drahtmodell - die Elektronenwolke ist durch Punkte angedeutet |
Der Kohlenstoff ist vierbindig (vierwertig), der einfachste Kohlenwasserstoff ist demnach das
H | H - C - H | H |
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Methan |
Exkurs: Chemische Bindungen und Stereochemie des Kohlenstoffes |
Ferner hat der Kohlenstoff die Fähigkeit zur Kettenbildung. Folglich kommt man zu Verbindungen des Typs Cn Hn+2 (aliphatische Kohlenwasserstoffe = Alkane), deren einfachste Vertreter der linearen Reihe sind:
H H | | H - C - C - H | | H H |
H H H | | | H - C - C - C - H | | | H H H |
H H H H | | | | H - C - C - C - C - H | | | | H H H H |
Äthan | Propan | Butan |
Äthan, ....Dekan
Es können Verzweigungen vorkommen, z.B. bei
CH3 | CH3 - C - CH3 | H |
Isobutan |
Isopentan,... Neopentan
Je mehr C-Atome ein Molekül enthält, desto mehr derartiger Variationen (= isomere Formen, Strukturisomeren) kommen vor. Sobald Mehrfachbindungen (Doppelbindungen, Dreifachbindungen) in einer Kohlenwasserstoffkette auftreten, spricht man von ungesättigten Verbindungen (im Gegensatz zu den eben besprochenen gesättigten Verbindungen).
Aliphatische Kohlenwasserstoffverbindungen mit Doppelbindungen sind z. B.:
H H \ / C = C / \ H H |
H H \ / H C = C \ / \ C = C H / \ H H |
H H \ / H C = C \ / \ C = C H / \ H CH3 |
Äthen | Butadien | Isopren |
Letztere Verbindung enthält neben der Doppelbindung eine Verzweigung. Diese Substanz ist das Ausgangsprodukt der Carotinoidbiosynthese und zahlreicher sekundärer Pflanzenstoffe.
Ein Kohlenwasserstoff mit Dreifachbindung ist das
Gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffe liegen auch in Ringform vor, die bekanntesten Verbindungen sind
Cyclopentan, Cyclohexan
Die C - Atome liegen nicht in einer Ebene, vielmehr können sie in zwei unterschiedlichen Konformationen miteinander verknüpft sein. Solche Konformationen sind insbesondere zum Verständnis der Zuckerchemie wichtig.
Cyclohexan | |
Sesselform | Bootform |
Galerie: Struktur und Daten einiger Alkane |
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