Jak vyrobit izomery: vzorce

Snažte se zjistit, jak vytvořit izomery. organické látky. Například vezměte nasycené a nenasycené uhlovodíky.

Definice

Nejprve zjistěte, co je isomerismus. V závislosti na počtu atomů uhlíku v molekule je možné vytvořit sloučeniny, které se liší strukturou, fyzikálními a chemickými vlastnostmi. Isomerismus je fenomén, který vysvětluje rozmanitost organických látek.

Isomerismus nasycených uhlovodíků

Jak vyrobit izomery, zavolejte zástupce této třídy organické sloučeniny? Abychom se vyrovnali s úkolem, na začátku zvolíme charakteristické vlastnosti této třídy látek. Nasycené uhlovodíky mají obecný vzorec SpN2n + 2, ve svých molekulách jsou přítomny pouze jednoduché (jednotlivé) vazby. Izomerismus pro zástupce množství methanu naznačuje existenci různých organických látek, které mají stejné kvalitativní a kvantitativní složení, ale liší se v pořadí uspořádání atomů.

V přítomnosti nasycených uhlovodíků se čtyřmi nebo více atomy uhlíku v kompozici je pro členy této třídy pozorováno isomerismus uhlíkového skeletu. Například je možno formulovat vzorec látek izomerů kompozice C5H12 ve formě normálního pentanu, 2-methylbutanu, 2,2-dimethylpropanu.

Sekvence

Strukturní izomery charakteristické pro alkány jsou sestaveny pomocí specifického algoritmu účinku. Abychom pochopili, jak komponovat isomery nasycených uhlovodíků, podrobněji se zaměříme na tuto problematiku. Za prvé považujeme přímý uhlíkový řetězec, který nemá žádné další větve. Například v přítomnosti šesti atomů uhlíku v molekule je možné připravit vzorec hexanu. Vzhledem k tomu, že alkány mají všechny jednoduché vazby, mohou být pro ně psány pouze strukturní izomery.

Strukturní izomery

Pro formulaci vzorců možných izomerů je uhlíkový skelet zkrácen o jeden atom C, který se změní na aktivní část - radikál. Metylová skupina může být umístěna na všech atomech řetězce, s výjimkou extrémních atomů, čímž se vytvoří různé organické deriváty alkanů.

Například můžete vytvořit vzorec 2-methylpentan, 3-methylpentan. Poté se počet atomů uhlíku v hlavním (hlavním) řetězci sníží o další, v důsledku toho se objeví dvě aktivní methylové skupiny. Mohou být umístěny na stejném nebo přilehlých atomech uhlíku, přičemž se získají různé isomerní sloučeniny.

Například můžete vytvořit vzorce dvou izomerů: 2,2-dimethylbutan, 2,3-dimethylbutan, které se liší ve fyzikálních vlastnostech. S následným zkrácením základního uhlíkového skeletu je možno získat další strukturní izomery. Takže pro uhlovodíky omezující řady je fenomén izomerie vysvětlen přítomností jednoduchých vazeb ve svých molekulách.

Vlastnosti izomerie alkenů

Abychom pochopili, jak vyrábět izomery, je třeba vzít v úvahu specifické rysy této třídy organických látek. Máme obecný vzorec SpN2p. V molekulách těchto látek existuje vedle jednoduché vazby také dvojná vazba, která ovlivňuje množství izomerních sloučenin. Kromě strukturní izomerie charakteristické pro alkány, pro tuto třídu lze také vynechat izomerismus polohy multifunkčního isomerizmu.

Například pro uhlovodík C4H8 lze formulovat dvě vzorce, které se liší v uspořádání dvojné vazby: buten-1 a buten-2.

Chcete-li pochopit, jak vyrábět izomery obecného vzorce C4H8, musíte mít představu, že kromě alkenů mají cyklické uhlovodíky stejný obecný vzorec. Jako izomery patřící k cyklickým sloučeninám mohou být reprezentovány cyklobutan a methylcyklopropan.

Kromě toho mohou být vzorce geometrických izomerů zapsány pro nenasycené sloučeniny z řady ethylenu: cis a trans formy. U uhlovodíků, které mají dvojnou vazbu mezi atomy uhlíku, jsou charakteristické několik typů izomerie: strukturní, mezistupeň, geometrická.

Alkyny

Pro sloučeniny, které patří do této skupiny uhlovodíků, je obecný vzorec SpN2p-2. Mezi charakteristické vlastnosti této třídy lze uvést přítomnost trojné vazby v molekule. Jeden z nich je jednoduchý, tvořený hybridními mraky. Dvě vazby se tvoří, když se překrývají nehybridní mraky, které určují vlastnosti izomerie této třídy.

Například u uhlovodíku C5H8 lze připravit vzorky látek, které mají nerozvětvený uhlíkový řetězec. Vzhledem k tomu, že v původní sloučenině existuje vícenásobná vazba, může být umístěna jinak, čímž vznikne penty-1, penty-2. Například je možné psát rozložený a redukovaný vzorec sloučeniny s daným kvalitativním a kvantitativním složením, ve kterém bude uhlíkový řetězec redukován jedním atomem, který bude reprezentován ve sloučenině jako radikál. Kromě toho existují mezioblastické izomery pro alkyny, které jsou dienové uhlovodíky.

U uhlovodíků, které mají trojnou vazbu, lze skládat izomery uhlíkatého skeletu, psát dienové vzorce a také zvažovat sloučeniny s odlišným uspořádáním vícenásobné vazby.

Závěr

Při přípravě strukturních vzorců organických látek mohou být atomy kyslíku a atomy uhlíku uspořádány různými způsoby, čímž se produkují látky nazývané izomery. V závislosti na specifické třídě organických sloučenin se počet izomerů může lišit. Například u uhlovodíků v omezujících řadách, které zahrnují sloučeniny z metanové řady, je charakteristická pouze strukturní izomerie.

U homologů ethylenu, které jsou charakterizovány přítomností vícenásobné (dvojité vazby), mohou být kromě strukturních izomerů brány v úvahu také isomerismy polohy vícenásobné vazby. Kromě toho mají jiné sloučeniny, které patří do třídy cykloalkanů, stejný obecný vzorec, tj. Mezistupeň izomerie je možná.

Pro látky obsahující kyslík, například pro karboxylové kyseliny, mohou být také napsány vzorce optických izomerů.