איך לכתוב איזומרים תנאיהם? איך להיות איזומרים של אלקאנים?

לפני ששוקלים איך לייצר איזומרים של פחמימנים רוויים לחשוף תכונות של המעמד הזה של חומרים אורגניים.

פחמימנים רוויים

כיתות רבות CxHy עומד בכימיה אורגנית. לכל אחד יש נוסחא כללית, סדרה הומולוגית, תגובות איכותיות, יישום. לאיגרת אחת טיפוסית בכיתה פחמימנים האלקאן רווי (Sigma). הנוסחה הכללית של המעמד הזה של חומרים אורגניים CnH2n + 2. זה מסביר את התכונות הכימיות הבסיסיות: עקירה, שריפה, חמצון. עבור paraffins אינם טיפוסיים מצטרף, כי תקשורת המולקולות של פחמימנים אלה יחידים.

איזומריה

התופעה של איזומריה מסבירה את מגוון חומרים אורגניים. תחת איזומריה מובנת התופעה הנפוצה שבהן ישנם מספר תרכובות אורגניות שיש מספר זהה של חברי (מספר האטומים במולקולה), אלא סידור שונה של אותם המולקולה. החומר המתקבל נקרא איזומרים. הם יכולים להיות נציגים של מספר קבוצות של פחמימנים, ולכן תכונות כימיות שונות. אטומי אלקאנים מולקולת תרכובת שונה מולידים איזומריה מבני. איך להיות איזומרים של אלקאנים? יש אלגוריתם ספציפי, לפיו יכול להיות מיוצג על ידי איזומרים מבניים של המעמד הזה של חומרים אורגניים. קיימת אפשרות כזו עם רק ארבעה אטומי פחמן, כלומר, מולקולה של C4H10 בוטאן.

מיני isomeric

על מנת להבין איך לכתוב נוסחאות של איזומרים, חשוב להיות בעל הבנה של צורותיה. בנוכחות מאותם אטומים בתוך מולקולה במספרים שווים, אשר ממוקמים בחלל בסדר אחר, מתייחס איזומריה מרחבית. אחרת, זה נקרא stereoisomerism. במצב זה, השימוש היחיד הנוסחה המבנית אינה מספיקה, צריך להשתמש הקרנה מיוחדת או נוסחאות מרחבית. פחמימנים רוויים החל H3C-CH3 (אתאן), יש תצורות מרחביות שונות. זאת בשל סיבוב בתוך המולקולה ידי אג"ח C-C. זהו σ-בונד פשוט יוצר איזומרים קונפורמציה (סיבובית) הם אפשריים.

paraffins איזומרים מבניים

בואו נדבר על איך לעשות איזומרים האלקאן. הכיתה יש איזומרים מרחביים, למשל, יוצרת שרשרת אטום פחמן שונה. אחרת, את האפשרות לשנות את העמדה בשרשרת של אטומי פחמן של שלד פחמן נקראת איזומריה.

איזומרים של heptane

אז, עוזב את איזומרים של חומר בעל הרכב C7H16? בתור התחלה, אתה יכול לארגן את כל אטומי פחמן שרשרת ארוכה אחת, להוסיף לכל מספר מסוים של אטומי ג כמה? אם ניקח בחשבון כי הערכיות של פחמן שווה ארבע, אטומים קיצוניים לשלושה אטומי מימן בבית הפנימי - שני. המולקולה וכתוצאה יש מבנה ליניארי, פחמימן נקרא n - heptane. המכתב "n" פירושו שלד פחמן ישר פחמימנים.

עכשיו לשנות את המיקום של אטומי פחמן, "קיצור" במקרה זה שרשרת הפחמן ישר C7H16. איזומרים צור עשויים להיות בצורה מבנית להאריך או לקצר. קח עכשיו ההתגלמות השנייה. אחד קודם אטום C לארגן מתיל קיצוני שהוצבו בנקודות שונות.

פעילות heptane איזומר, יש את השם הכימי הבאים: 2-methylhexane. עכשיו "אנחנו מעבירים את" אטום פחמן רדיקלי למשנהו. פחמימנים רוויים וכתוצאה שנקרא 3-methylhexane.

אם נמשיך לנוע מספור רדיקלי יתחיל בצד ימין (קרוב העליון הוא פחמימן רדיקלי), כלומר, אנחנו מקבלים איזומר זו, אשר כבר יש לנו. לכן, לחשוב על איך לעשות את הנוסחה של איזומרים של חומר המוצא, ינסה להפוך את השלד אפילו "קצרים".

שתיים הנותרים של פחמן יכולים להיות נוכחים בצורה של שני רדיקלים חופשיים - מתיל.

ראשית לארגן אותם פחמנים שונים הנכללים בשרשרת הראשית. אנו קוראים dimethylpentane -2,3 איזומר שהתקבל.

עכשיו להשאיר רדיקלי באותו המיקום, וכן יעבור אטום הפחמן השני הבא של השרשרת העיקרית. חומר זה נקרא 2,4 dimethylpentane.

עכשיו לסדר את הרדיקלים פחמימנים יש אטום פחמן אחד. בתחילה, והשני, להשיג 2,2 dimethylpentane. ואז, בשליש קבלת dimethylpentane 3.3.

עכשיו אנחנו משאירים בשרשרת הראשית של ארבעה אטומי פחמן, שלושה שימוש האחר כמו רדיקלים מתיל. אנחנו קובעים להם כדלקמן: שני בבית האטום C השני, אחת - פחמן השלישי. אנו קוראים איזומר השיג: 2,2, 3 trimethylbutane.

בשנת heptane דוגמה דנו כיצד להפוך איזומרים של פחמימנים רוויים. בתמונת דוגמאות של איזומרים מבניים מיוצגות על butena6 נגזר כלור שלה.

אלקנים

מחלקה זו של חומרים אורגניים יש נוסחה כללית CnH2n. בנוסף אג"ח C-C הרווי בכיתה זו, קיים גם קשר כפול. הוא קובע את המאפיינים הבסיסיים של הסדרה הזו. בואו נדבר על איך לצאת איזומרים של אלקנים. בואו לגלות את ההבדלים ביניהם מן פחמימנים רוויים. בנוסף איזומריה של השרשרת הראשית (נוסחא מבנית) עבור נציגי המעמד הזה של פחמימנים אורגניים מאופיין גם על ידי שלושה מינים של איזומרים, גיאומטרית (cis וצורות טרנס), מיקום קשר מרובה איזומר Interclass (לציקלואלקאנים).

איזומרים של C6H12

נסו לברר כיצד להלחין c6h12 איזומרים, בהתחשב בעובדה כי חומר הנוסחה יכול להשתייך ישירות שתי כיתות של תרכובות אורגניות: אלקנים, לציקלואלקאנים.

ראשית, לחשוב על איך להיות איזומרים של אלקנים, אם קיים קשר כפול במולקולה. שים שרשרת הפחמן ישר, לשים אג"ח מרובה לאחר אטום הפחמן הראשון. אנחנו מנסים לא רק לעשות איזומרים s6n12, אבל גם שם החומר. חומר זה - hexene - 1 המספרים מציינים את המיקום של מולקולת קשר כפול. בתנועתה לאורך כל שרשרת הפחמן, hexene להשיג -2 ו hexene - 3

עכשיו עלינו לחשוב איך לעשות איזומרים של נוסחה זו, שינוי מספר אטומי בשרשרת הראשית.

כדי לקצר את אטום פחמן שלד אחד הסטארט-חמצני, שהוא נחשב מתיל קיצוני. קשר כפול לאחר החופשה הראשונה של האטום ס האיזומר וכתוצאה של מינוח השיטתי יהיה השם הבא: 2 methylpentene - 1. עכשיו להעביר את קבוצת hydrocarbyl על השרשרת העיקרית, נשאר ללא שינוי בעמדה של הקשר הכפול. פחמימנים בלתי רוויים זהו מבנה מסועף שנקרא 3 methylpentene-1.

אפשר בלי לשנות את המיקום של השרשרת הראשית איזומר קשר הכפול אחד: 4 methylpentene-1.

לקבלת הרכב C6H12 יכול לנסות להזיז את הקשר הכפול מן הראשון אל המקום השני ללא וישתנה בשרשרת הראשית. את הקיצוני ובכך להעביר לאורך שלד פחמן, מאז איזומר השני אטום ס זה כולל את שם 2 methylpentene-2. יתר על כן, אפשר למקם אטום פחמן שלישי רדיקלי CH3 ובכך להשיג 3-methylpentene 2

כאשר מכניס את משקעי שרשרת אטום פחמן הרביעי נוצר פחמימנים בלתי רוויים חומר חדשים נוספים עם סלילת שלד פחמן - 4 methylpentene-2.

עם הפחתה נוספת של C המספר בשרשרת הראשית, יכול לקבל איזומר אחד.

הקשר הכפול יעזוב אחרי אטום הפחמן הראשון, ושתי קיצוניים למסור אטום C השלישי של השרשרת הראשית, dimetiluten להשיג 3,3-1.

עכשיו אנחנו שמים רדיקלים על אטומי פחמן סמוכים, מבלי לשנות את המיקום של הקשר הכפול להשיג 2,3-dimethylbutyl 1. נסה מבלי לשנות את גודל השרשרת העיקרית, מהלך הקשר הכפול למצב השני. הרדיקלים ובכך אנו יכולים לספק רק 2 או 3 אטומי C, שיש 2,3 dimethylbut-2.

איזומרים מבניים אחרים עבור אלקן נתן לא, כל ניסיון לבוא עם התיאוריה יוביל לשיבוש של מבנה של חומרים אורגניים א מ Butlerova.

C6H12 איזומרים מרחביים

עכשיו לברר כיצד לייצר איזומרים homologs שלה מנקודת המבט של איזומריה מרחבית. חשוב להבין כי CIS ו- אלקנים טרנס הם רק אפשריים לתפקיד של הקשר הכפול של 2 ו 3.

בעוד במישור אחד רדיקלים פחמימנים נוצר CIS - נמדד -2-hexene, ועל הסדר רדיקלים במטוסים שונים, בצורה טרנס-hexene - 2.

Interclass איזומרים C6H12

הנמקה על איך לעשות איזומרים תנאיהם לא יכול לשכוח התגלמות זה כמו איזומריה Interclass. עבור פחמימנים בלתי רוויים מספר אתילן, הנוסחה הכללית איזומרים כזה CnH2n הם לציקלואלקאנים. התכונה של המעמד הזה של פחמימנים היא הנוכחות של מבנה מעגלי (לולאה סגורה) בתוך ההקשר הבודד הרווי בין אטומי פחמן. אתה יכול ליצור נוסחה של cyclohexane, methylcyclopentane, dimethylcyclobutane, trimetiltsiklopropana.

מסקנה

כימיה אורגנית היא רבת פנים, חידתי. כמות החומרים האורגניים עולה מאות פעמים מספר תרכובות אנאורגניות. עובדה זו מוסברת בקלות על ידי קיומו של ייחודיות תופעה כמו איזומרים כזה. אם שורה הומולוגית מסודרות דומה מבנה ותכונות של חומרים, שינוי המיקום של אטומי פחמן בשרשרת, הם תרכובות חדשות בשם איזומרים. רק אחרי התאוריה של מבנה הכימי של תרכובות אורגניות סווגה כל פחמימנים להבין את הפרטים של כל כיתה. אחת הפרשות של התיאוריה הזאת, קשורה ישירות לתופעת איזומריה. הכימאי הרוסי הגדול, היה מסוגל להבין, להסביר, להוכיח כי המיקום של אטומי פחמן תלוי התכונות הכימיות של החומר, פעילות reaktsionanya שלה, יישום מעשי. אם נשווה את מספר איזומרים נוצר אלקאנים בלתי רוויים שוליים אלקנים, מוביל בהחלט אלקנים. הסיבה לכך היא כי קיים קשר כפול במולקולה. בכך שהיא מאפשרת המעמד הזה של חומר אורגני כדי ליצור לא רק את אלקנים של סוגי מבנים שונים, אלא גם לדבר על איזומרים meklassovoy עם לציקלואלקאנים.