Bagaimana untuk menulis isomer dan homolog? Bagaimana untuk menjadi isomer alkana?

Sebelum mempertimbangkan bagaimana untuk menghasilkan isomer hidrokarbon tepu untuk mendedahkan ciri-ciri kelas ini bahan-bahan organik.

hidrokarbon tepu

banyak kelas CxHy berdiri dalam kimia organik. Setiap orang mempunyai formula umum, siri homolog, tindak balas kualitatif, permohonan. Untuk single bon (sigma) tepu kelas hidrokarbon alkana biasa. Formula umum kelas ini bahan-bahan organik CnH2n + 2. Ini menerangkan sifat-sifat kimia asas: anjakan, pembakaran, pengoksidaan. Untuk parafin tidak tipikal menyertai kumpulan itu kerana komunikasi dalam molekul hidrokarbon ini tunggal.

keisomeran

Fenomena keisomeran menerangkan pelbagai bahan-bahan organik. Di bawah keisomeran biasanya difahami fenomena di mana terdapat beberapa sebatian organik mempunyai nombor yang sama ahli-ahli (bilangan atom dalam molekul), tetapi susunan yang berbeza daripada mereka dalam molekul. Bahan terhasil dipanggil isomer. Mereka boleh menjadi wakil-wakil beberapa kelas hidrokarbon, dan sifat-sifat kimia oleh itu berbeza. Pelbagai sebatian alkana molekul atom menimbulkan keisomeran struktur. Bagaimana untuk menjadi isomer alkana? Terdapat algoritma tertentu, mengikut yang boleh diwakili oleh isomer struktur kelas ini bahan-bahan organik. Ada apa-apa kemungkinan dengan hanya empat atom karbon, iaitu, satu molekul butane C4H10.

spesies isomerik

Untuk memahami bagaimana untuk menulis formula isomer, ia adalah penting untuk mempunyai pemahaman bentuk. Dalam kehadiran atom sama dalam molekul dalam jumlah yang sama, yang terletak di dalam ruang dalam susunan yang berbeza, merujuk kepada keisomeran ruang. Jika tidak, ia dipanggil Stereoisomer. Dalam keadaan ini, penggunaan hanya satu formula struktur tidak mencukupi, perlu menggunakan unjuran khas atau formula spatial. hidrokarbon tepu bermula dari H3C-CH3 (etana), mempunyai pelbagai konfigurasi spatial. Ini adalah disebabkan oleh putaran dalam molekul dengan bon C-C. Ia adalah σ-bon mudah mencipta conformational (putar) isomer yang mungkin.

isomer struktur parafin

Mari kita bercakap tentang bagaimana untuk membuat isomer alkana. kelas mempunyai isomer struktur, iaitu, membentuk rantaian atom karbon yang berbeza. Jika tidak, kemungkinan mengubah kedudukan dalam rantaian atom karbon rangka karbon yang dipanggil keisomeran.

isomer heptana

Jadi, meninggalkan isomer bahan yang mempunyai komposisi C7H16 itu? Sebagai permulaan, anda boleh menguruskan semua atom karbon dalam satu rentetan panjang, menambah kepada setiap sebilangan atom C. Berapa banyak? Dengan mengambil kira bahawa valens karbon adalah sama dengan empat, dalam atom melampau kepada tiga atom hidrogen dan pada dalaman - dua. Molekul yang dihasilkan mempunyai struktur linear, hidrokarbon yang dipanggil n - heptana. huruf "n" bermakna rangka karbon lurus dalam hidrokarbon.

Kini menukar tempat atom karbon, "memendekkan" dalam kes ini rantaian karbon lurus dalam C7H16. Buat isomer mungkin dalam bentuk struktur yang dikembangkan atau dipendekkan. Sekarang pertimbangkan penjelmaan kedua. Pertama satu C atom menguruskan methyl radikal di kedudukan yang berbeza.

Aktif isomer heptana, mempunyai nama kimia berikut: 2-methylhexane. Sekarang "kita menggerakkan" atom karbon radikal ke depan. Yang terhasil hidrokarbon tepu dipanggil 3-methylhexane.

Jika kita terus bergerak penomboran radikal akan bermula pada sebelah kanan (lebih dekat dengan bahagian atas adalah hidrokarbon radikal), iaitu, kita akan mendapat isomer ini, yang kita sudah mempunyai. Oleh itu, memikirkan bagaimana untuk membuat formula isomer bahan permulaan, akan cuba untuk membuat rangka walaupun "pendek".

Kedua-dua baki karbon boleh hadir dalam bentuk dua radikal bebas - metil.

Pertama menguruskan mereka dalam karbon yang berbeza termasuk dalam rantaian utama. Kita panggil menyebabkan isomer -2,3 dimethylpentane itu.

Kini meninggalkan radikal di lokasi yang sama, dan akan bergerak ke atom karbon kedua seterusnya rantaian utama. Bahan ini dipanggil 2,4 dimethylpentane.

Kini menguruskan radikal hidrokarbon mempunyai satu atom karbon. Pada mulanya, kedua, mendapatkan 2,2 dimethylpentane. Kemudian, ketiga menerima dimethylpentane 3.3.

Sekarang kita meninggalkan dalam rantaian utama empat atom karbon, tiga penggunaan yang lain sebagai radikal metil. Kami menguruskan mereka seperti berikut: dua pada atom C kedua, satu - karbon ketiga. Kita panggil isomer diperolehi: 2,2, 3 trimethylbutane.

Dalam Contoh heptana kita membincangkan bagaimana untuk membuat isomer hidrokarbon tepu. Dalam gambar contoh isomer struktur diwakili untuk butena6 derivatif klorin itu.

alkena

Ini kelas bahan organik mempunyai formula umum CnH2n. Selain daripada bon C-C tepu dalam kelas ini, terdapat juga sebuah ikatan berganda. Ia menentukan sifat-sifat asas siri ini. Mari kita bercakap tentang bagaimana untuk meninggalkan isomer alkena. Biarkan mendedahkan perbezaan mereka dari hidrokarbon tepu. Sebagai tambahan kepada keisomeran rantaian utama (formula struktur) untuk wakil-wakil kelas ini hidrokarbon organik juga dicirikan oleh tiga spesies isomer, geometri (cis dan bentuk trans), kedudukan bon berganda dan Interclass isomer (sikloalkana).

isomer C6H12

Cuba untuk mengetahui bagaimana untuk mengarang C6H12 isomer, memandangkan hakikat bahawa bahan itu kepada formula yang boleh dimiliki secara langsung kepada dua kelas sebatian organik: alkena, sikloalkana.

Untuk memulakan, berfikir tentang bagaimana untuk menjadi isomer alkena, jika terdapat satu ikatan ganda dua dalam molekul. Meletakkan rantaian karbon lurus, meletakkan beberapa bon selepas atom karbon yang pertama. Kami cuba untuk tidak hanya untuk membuat isomer s6n12, tetapi juga untuk menamakan bahan. bahan ini - hexene - 1 Nombor-nombor menunjukkan kedudukan dalam molekul ikatan kembar. Dalam gerakan di sepanjang rantaian karbon, hexene mendapatkan hexene -2 dan - 3

Sekarang kita berfikir bagaimana untuk membuat isomer formula ini, mengubah bilangan atom dalam rantaian utama.

Untuk memendekkan permulaan karbon rangka satu atom karbon, ia dianggap sebagai metil radikal. ikatan kembar selepas kebenaran yang pertama atom S. isomer terhasil daripada tatanama sistematik akan mempunyai nama yang berikut: 2 methylpentene - 1. Sekarang bergerak kumpulan hydrocarbyl pada rantaian utama, meninggalkan tidak berubah kedudukan ikatan kembar. Ini hidrokarbon tak tepu adalah struktur bercabang dipanggil 3 methylpentene-1.

Ia adalah mungkin tanpa mengubah kedudukan dalam rantaian utama dan satu isomer ikatan kembar: 4 methylpentene-1.

Untuk C6H12 komposisi boleh cuba untuk bergerak ikatan kembar dari yang pertama untuk kedudukan kedua tanpa mengubah dirinya rantaian utama. Radikal itu bergerak di sepanjang rangka karbon, kerana atom S. kedua isomer ini mempunyai nama 2 methylpentene-2. Tambahan pula, ia adalah mungkin untuk meletakkan CH3 atom karbon ketiga radikal sekali gus memperoleh 3-methylpentene 2

Apabila diletakkan dalam baki di rantaian atom karbon keempat terbentuk satu lagi bahan hidrokarbon tak tepu baru dengan karbon rangka penggulungan - 4 methylpentene-2.

Dengan pengurangan bilangan C dalam rantaian utama, boleh menerima satu isomer.

Ikatan berganda akan meninggalkan selepas atom karbon yang pertama, dan dua radikal menyerahkan kepada atom C ketiga rantaian utama, dimetiluten mendapatkan 3,3-1.

Sekarang kita meletakkan radikal pada atom karbon bersebelahan, tanpa mengubah kedudukan ikatan kembar mendapatkan 2,3-dimethylbutyl 1. Cuba tanpa mengubah saiz rantaian utama, langkah ikatan kembar ke kedudukan kedua. Radikal dengan itu kita boleh membekalkan hanya 2 atau 3 atom C, mempunyai 2,3 dimethylbut-2.

isomer struktur lain untuk alkena yang diberikan tidak, apa-apa percubaan untuk tampil dengan teori akan membawa kepada gangguan struktur bahan organik A. M. Butlerova.

isomer Spatial C6H12

Sekarang mengetahui bagaimana untuk menghasilkan isomer dan homologs itu dari sudut pandangan keisomeran spatial. Ia adalah penting untuk memahami bahawa cis dan trans alkena hanya mungkin untuk jawatan ikatan kembar 2 dan 3.

Manakala dalam satu satah hidrokarbon radikal membentuk cis - diukur -2-hexene, dan pada perkiraan radikal dalam pesawat yang berbeza, bentuk trans-hexene - 2.

Interclass isomer C6H12

Pemikiran tentang bagaimana untuk membuat isomer dan homolog tidak boleh lupa tentang penjelmaan ini sebagai Interclass keisomeran. Untuk hidrokarbon tak tepu beberapa etilena, yang mempunyai formula am CnH2n isomer itu adalah sikloalkana. Ciri-ciri kelas ini hidrokarbon adalah kehadiran satu kitaran (gelung tertutup) struktur dalam ikatan tunggal tepu antara atom karbon. Anda boleh mencipta formula sikloheksana, methylcyclopentane, dimethylcyclobutane, trimetiltsiklopropana.

kesimpulan

Kimia organik adalah pelbagai rupa, membingungkan. Kuantiti bahan organik melebihi beratus-ratus kali jumlah sebatian bukan organik. Fakta ini mudah dijelaskan oleh kewujudan apa-apa fenomena yang unik sebagai isomer. Jika satu siri homolog disusun sama dalam struktur dan sifat bahan, mengubah kedudukan atom karbon dalam rantai, adalah sebatian baru yang dinamakan isomer. Hanya selepas teori struktur kimia sebatian organik telah diklasifikasikan semua hidrokarbon untuk memahami spesifikasi bagi setiap kelas. Salah satu peruntukan teori ini, secara langsung berkaitan dengan fenomena keisomeran. Ahli kimia Rusia yang besar, dapat memahami, menjelaskan, untuk membuktikan bahawa lokasi atom karbon bergantung kepada sifat-sifat kimia bahan, aktiviti reaktsionanya, permohonan praktikal. Jika kita bandingkan bilangan isomer membentuk alkana tak tepu marginal dan alkena, yang membawa pasti alkena. Sebabnya ialah bahawa terdapat satu ikatan ganda dua dalam molekul. Bahawa ia membolehkan kelas ini bahan organik untuk membentuk bukan sahaja alkena jenis dan struktur yang berbeza, tetapi juga bercakap tentang isomer meklassovoy dengan sikloalkana.