Alkane sind Kohlenwasserstoffe, die nur Einfachbindungen enthalten. Dies sind gesättigte Kohlenwasserstoffe, sodass alle Kohlenstoffe im Molekül an jeder verfügbaren Stelle an Wasserstoff gebunden sind. Die allgemeine Alkanformel lautet CnH2n+2. Dies bedeutet, dass für jeden Kohlenstoff im Alkan die doppelte Anzahl an Wasserstoffen plus zwei weitere vorhanden sind.
Alle Alkane haben eine „-ane“-Endung. Die Präfixe werden dadurch bestimmt, wie viele Kohlenstoffe sich in der Hauptkette befinden. Einige Beispiele für Alkane sind Propan (C3H8), Methan (CH4) und Ethan (C2H6). Die nachfolgenden Präfixe sind „but-“, „pent-“, „hex-“, „hept-“, „oct-“, „non-“ und „dec-“.
Die Entflammbarkeit von Alkanen macht sie zu ausgezeichneten sauber verbrennenden Brennstoffen. Abfallprodukte aus der Verbrennung von Alkanen sind Wasser und Kohlendioxid. Gasförmige Alkane werden direkt als Kraftstoff verwendet, flüssige Alkane können sich zu Energieträgern wie Benzin oder Kerosin verbinden. Es gibt auch feste Arten von Alkanen in Produkten wie Vaseline und sogar Asphalt.
Wenn der Endwasserstoff von einem Alkan entfernt wird, entsteht eine funktionelle Gruppe, die als Alkylgruppe bezeichnet wird. Diese Alkylgruppen binden an andere Kohlenwasserstoffe, um Alkanderivate zu erzeugen. Alkanderivate haben die gleichen Formeln wie andere Alkane, sind jedoch Strukturisomere.
Strukturisomere haben die gleichen Elemente in den gleichen Anteilen, sind aber räumlich unterschiedlich angeordnet. Die meisten Alkanderivate sind nicht brennbar wie normale Alkane. Stattdessen sind sie in Kunststoffen, Make-up und einigen flüssigen Waschmitteln enthalten.
Die Benennung von Alkanderivaten folgt dem von der International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) festgelegten System. Das Wurzelwort ist der Name des Alkans, der durch die Anzahl der Kohlenstoffatome in der Hauptkette angezeigt wird. Der Name der Alkylgruppe leitet sich vom Namen des regulären Alkans mit identischer Kohlenstoffzahl ab. Das Suffix „-yl“ ersetzt die typische Endung „-ane“.
Die Position der Alkylgruppe wird durch eine Zahl angegeben, die angibt, an welchen Kohlenstoff sie gebunden ist. Wenn mehr als eine der gleichen Alkylgruppen an den Kohlenwasserstoff gebunden sind, werden die in den meisten Wissenschaften verwendeten griechischen Präfixe wie „di-“, „tri-“, „tetra-“ usw. verwendet, um anzugeben, wie viele . Wenn mehr als eine Alkylgruppe an dieselbe Kohlenstoffkette gebunden ist, werden sie in alphabetischer Reihenfolge aufgelistet.