Химические свойства. Трёхчленный цикл при действии галогенов раскрывается, протекает реакция присоединения:

– Галогенирование

Трёхчленный цикл при действии галогенов раскрывается, протекает реакция присоединения:

Циклопентан, циклогексан и их алкильные производные вступают в реакции замещения с сохранением циклов.

Соединения с четырёхчленным циклом реагируют по обоим направлениям.

– Действие галогеноводородов

Циклопропановые углеводороды вступают в реакцию присоединения с раскрытием кольца:

Циклы С₄ и выше с галогеноводородами не реагируют.

– Окисление

При действии сильных окислителей в жёстких условиях все циклоалканы дают двухосновные кислоты с тем же числом углеродных атомов. Цикл при этом разрывается:

– Гидрирование

Циклоалканы С₃, С₄, С₅ при повышенной температуре и давлении в присутствии катализаторов (Pt, Pd, Ni) подвергаются гидрированию с раскрытием цикла. Циклопропан гидрируется легко, циклопентан – в жёстких условиях, при высоких температурах.

Соединения с циклогексановым кольцом при нагревании с катализаторами гидрирования отщепляют водород с образованием в конечном итоге ароматических соединений. Эта реакция ароматизации имеет чрезвычайно большое значение. Посредством этой реакции из отдельных фракций нефти можно получить индивидуальные ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилолы и т.д.), а также обогащать низкосортные бензины ароматическими углеводородами, имеющими высокие октановые числа, и, следовательно, повышать качество топлива. Промышленный процесс ароматизации нефтяных фракций называется риформингом или, если в качестве катализатора используется платина – платформингом. Для риформинга наиболее характерны следующие реакции:

а) дегидроциклизация преимущественно в углеводороды циклогексанового ряда:

б) изомеризация циклов:

в) дегидрирование с образованием в конечном итоге ароматических углеводородов:

Такая направленность процесса в сторону образования ароматических соединений объясняется большой энергетической устойчивостью их за счёт сопряжения. В исследовании химии алициклических соединений, в том числе и реакции ароматизации циклоалканов, огромное значение имеют труды русских и советских учёных: В.В. Марковникова, Н.Д. Зелинского, Б.А. Казанского, А.Ф. Платэ, С.С. Намёткина и других.

За исключением некоторых специфических реакций производные алициклических углеводородов – галогенпроизводные, спирты, амины, карбонильные и карбоксильные соединения и т.д. – имеют те же химические свойства, что и аналогичные производные алифатических углеводородов.