Вопрос:

5.Напишите структурную формулу 2,2,5,5-тетраметилгексана. Напишите формулу его изомера, имеющего в качестве заместителей при основной цепи только этильные радикалы.

Ответ:

Решение:

1. Структурная формула 2,2,5,5-тетраметилгексана:

Основная цепь — гексан (6 атомов углерода). У второго и пятого атомов углерода находятся по две метильные группы (-CH3).

CH3 - C(CH3)2 - CH2 - CH2 - C(CH3)2 - CH3

2. Изомер с этильными заместителями:

Основная цепь должна быть такой, чтобы при добавлении этильных радикалов (-CH2-CH3) получалась та же общая формула.

Рассмотрим изомеры алканов. Общая формула 2,2,5,5-тетраметилгексана:

Углерод: 6 (в цепи) + 4 (в метилах) = 10 атомов C.

Водород: 3 (крайние CH3) + 2*2 (у C2) + 2*2 (у C5) + 2*2 (в CH2) + 3 (крайние CH3) = 6 + 4 + 4 + 4 + 6 = 24 атома H.

Молекулярная формула: \( C_{10}H_{24} \).

Теперь найдем изомер с этильными заместителями. Пусть основная цепь имеет \( m \) атомов углерода. Всего атомов углерода должно быть 10.

Если основная цепь — гексан (6 атомов C), то нужно добавить 4 атома C в виде этильных радикалов. Два этильных радикала — это \( 2 \times C_2H_5 \), что дает \( C_4H_{10} \). Общая формула будет \( C_6H_{14} + C_4H_{10} = C_{10}H_{24} \).

Изомер с этильными заместителями и гексановой основной цепью:

3-этил-4-этилгексан (или 3,4-диэтилгексан):

CH3-CH2-CH(CH2CH3)-CH(CH2CH3)-CH2-CH3

Другой вариант: основная цепь — пентан (5 атомов C). Необходимо добавить \( C_5H_{12} \) в виде этильных радикалов. Это невозможно, так как этильный радикал — это \( C_2H_5 \), а нужно добавить \( C_5H_{12} \).

Рассмотрим основную цепь — бутан (4 атома C). Нужно добавить \( C_6H_{14} \). Это может быть 3 этильных радикала \( 3 \times C_2H_5 \), что дает \( C_6H_{15} \), неверно. Или один этильный \( C_2H_5 \) и один пропильный \( C_3H_7 \). Это дает \( C_4H_{10} + C_2H_5 + C_3H_7 = C_9H_{22} \), неверно.

Наиболее вероятно, что имеется в виду 3,4-диэтилгексан, так как он имеет 10 атомов углерода и два этильных радикала.

Формула изомера: 3,4-диэтилгексан.

CH3-CH2-CH(C2H5)-CH(C2H5)-CH2-CH3

Ответ: Структурная формула 2,2,5,5-тетраметилгексана: CH3-C(CH3)2-CH2-CH2-C(CH3)2-CH3. Формула изомера с этильными заместителями: 3,4-диэтилгексан.