Анализ молекулярных структур
Я рассматриваю насыщенные ациклические или циклические соединения. Для C4H6 степень ненасыщенности (DBE) равна 2, что указывает на возможность существования диена или алкина, но C6H6 и C2H2 этому не соответствуют. Я рассчитываю и проверяю значения для n, чтобы определить свойства.
Затем я займусь номенклатурой: найду самую длинную цепь и определю разветвления. Я замечаю, что нужно нумеровать цепь с конца, ближайшего к разветвлениям, отмечая различные заместители и проверяя молекулярные формулы. Я удостоверюсь, что все идентифицированные соединения являются алканами.
Уточнение молекулярных структур
Я рассматриваю структуру соединения g, у которого главная цепь состоит из 5 атомов углерода и имеются две метильные ветви, всего 7 атомов: 2,4-диметилпентан, C7H16, что подтверждается. Я также подтверждаю остальные: соединение d соответствует C6H14, b — C5H12, а a содержит 4 атома углерода. Для ясности я могу предоставить дополнительные проверки.
Однако верхнюю левую структуру в 2a можно назвать бутаном, но может потребоваться различать её с использованием международной номенклатуры, например 2-метилбутана, также и в русском языке.
Краткий ответ
Предельные углеводороды:
\[ \boxed{\mathrm{C_4H_{10},\ C_5H_{12},\ C_3H_8}} \]Названия алканов:
а) бутан
б) 2-метилбутан
в) 3-этилпентан
г) 2,4-диметилпентан
д) 3-метилпентан
Как решать
1. Как определить предельные углеводороды
Для алканов используется общая формула:
\[ \mathrm{C_nH_{2n+2}} \]
Проверяем формулы:
- \(\mathrm{C_4H_{10}}\): \(2\cdot4+2=10\) — подходит;
- \(\mathrm{C_2H_2}\): должно быть \(\mathrm{H_6}\) — не подходит;
- \(\mathrm{C_5H_{12}}\): \(2\cdot5+2=12\) — подходит;
- \(\mathrm{C_6H_6}\): должно быть \(\mathrm{H_{14}}\) — не подходит;
- \(\mathrm{C_4H_6}\): должно быть \(\mathrm{H_{10}}\) — не подходит;
- \(\mathrm{C_3H_8}\): \(2\cdot3+2=8\) — подходит.
2. Как называть алканы
Порядок действий:
- Найти самую длинную непрерывную цепь атомов углерода.
- Определить её название: 4 атома — бутан, 5 — пентан.
- Найти боковые группы:
- \(\mathrm{CH_3-}\) — метил;
- \(\mathrm{C_2H_5-}\) — этил.
- Пронумеровать цепь с того конца, где заместитель получает меньший номер.
Разбор структур
а) Вертикальная группа \(\mathrm{CH_3}\) тоже входит в главную цепь:
\[ \mathrm{CH_3-CH_2-CH_2-CH_3} \]
Четыре атома углерода → бутан.
б) Главная цепь содержит 4 атома углерода — бутан. Метильная группа находится у второго атома:
\[ \mathrm{2\text{-}метилбутан} \]
в) Главная цепь — 5 атомов углерода, то есть пентан. В центре находится этильная группа \(\mathrm{C_2H_5}\):
\[ \mathrm{3\text{-}этилпентан} \]
г) Главная цепь — пентан. Две метильные группы находятся у 2-го и 4-го атомов:
\[ \mathrm{2,4\text{-}диметилпентан} \]
Приставка ди- означает «две одинаковые группы».
д) Главная цепь — пентан, метильная группа находится у 3-го атома:
\[ \mathrm{3\text{-}метилпентан} \]
Проверка
У всех получившихся веществ выполняется формула алканов \(\mathrm{C_nH_{2n+2}}\):
- бутан — \(\mathrm{C_4H_{10}}\);
- 2-метилбутан — \(\mathrm{C_5H_{12}}\);
- 3-этилпентан — \(\mathrm{C_7H_{16}}\);
- 2,4-диметилпентан — \(\mathrm{C_7H_{16}}\);
- 3-метилпентан — \(\mathrm{C_6H_{14}}\).