كيفية جعل ايزومرات ومثيلات؟ كيفية جعل الأيزومرات من الألكانات؟

قبل تحليل كيفية جعل ايزومرات من الهيدروكربونات الحد، وسوف تكشف عن ملامح هذه الفئة من المواد العضوية.

الهيدروكربونات المشبعة

في الكيمياء العضوية، وتتميز العديد من فئات كشي. ولكل منها صيغة عامة خاصة بها، وسلسلة تناظرية، وردود فعل نوعية، وتطبيق. وتتميز الهيدروكربونات المشبعة من الطبقة ألكان من خلال روابط واحدة (سيغما). الصيغة العامة لهذه الفئة من المواد العضوية هي CnH2n + 2. وهذا ما يفسر الخصائص الكيميائية الرئيسية: الإحلال، الاحتراق، الأكسدة. لا تتميز البرافين بإضافة، لأن الروابط في جزيئات هذه الهيدروكربونات هي واحدة.

تزامر

هذه الظاهرة مثل الأيزومرية يفسر مجموعة متنوعة من المواد العضوية. من خلال الأيزومرية، من المعتاد أن نفهم الظاهرة التي توجد فيها عدة مركبات عضوية لها نفس التركيب الكمي (عدد الذرات في الجزيء)، ولكن ترتيبها المختلف في الجزيء. وتسمى المواد الناتجة إيسوميرس. ويمكن أن يكونوا ممثلين لعدة فئات من الهيدروكربونات، وبالتالي تختلف في الخصائص الكيميائية. مركبات مختلفة في جزيء ألكانات ذرات C تؤدي إلى ظهور إيزومريسم الهيكلي. كيفية جعل الأيزومرات من الألكانات؟ هناك خوارزمية معينة، حيث أنه من الممكن لتصور ايزومرات هيكلية من فئة معينة من المواد العضوية. هناك إمكانية مماثلة مع أربعة ذرات الكربون فقط، وهذا هو، مع جزيء البيوتان C4H10.

أصناف من الأيزومرية

من أجل فهم كيفية جعل الصيغ الأيزومير، فمن المهم أن يكون فكرة عن أشكاله. إذا كان هناك ذرات متطابقة داخل الجزيء في كميات متساوية، وتقع في الفضاء في ترتيب مختلف، ونحن نتحدث عن الأيزومرية المكانية. وإلا، فإنه يسمى ستيريويسوميريسم. وفي مثل هذه الحالة، من الواضح أن استخدام الصيغ الهيكلية وحدها ليس كافيا؛ بل يتطلب استخدام إسقاطات خاصة أو صيغ مكانية. الحد من الهيدروكربونات، بدءا من H3C-CH3 (الإيثان)، لديها تكوينات مكانية مختلفة. ويرجع ذلك إلى دوران جزيء داخل السندات C-C. وهو بسيط σ السندات التي تخلق إيسوميريسم التوافقية (التناوب).

إيزومريسم الهيكلي من البارافينات

دعونا نتحدث عن كيفية جعل الأيزومرات من الألكانات. الطبقة لديها ايزومرية الهيكلية، وهذا هو، ذرة الكربون أشكال سلاسل مختلفة. وإلا، فإن إمكانية تغيير الموقف في سلسلة ذرات الكربون تسمى إيزوميريسم الهيكل العظمي للكربون.

إسوميرس من هيبتان

لذلك، كيفية ترك الأيزومرات للمادة وجود تكوين C7H16؟ أولا، يمكنك ترتيب جميع ذرات الكربون في سلسلة طويلة واحدة، إضافة عدد معين من ذرات C لكل. وبالنظر إلى أن تكافؤ الكربون هو أربعة، فإن الذرات الخارجية لها ثلاث ذرات هيدروجين، والذرات الداخلية لها ذرات هيدروجين. الجزيء الناتج له بنية خطية، يسمى هذا الهيدروكربون n-هيبتان. الحرف "n" يعني هيكل عظمي مستقيمة الكربون في هذا الهيدروكربون.

الآن نغير ترتيب ذرات الكربون، "تقصير" سلسلة الكربون المستقيمة في C7H16. فمن الممكن أن يؤلف ايزومرات في شكل هيكلية موسعة أو مختصرة. النظر في الخيار الثاني. أولا، نقوم بترتيب ذرة C واحدة في شكل ميثيل الراديكالي في مواقف مختلفة.

هذا الأيزومر من الهبتان له الاسم الكيميائي التالي: 2-ميثيلهيكسان. الآن نحن "نقل" الراديكالية إلى ذرة الكربون المقبل. ويسمى الهيدروكربون الحد الناتج: 3-ميثيلهيكسان.

إذا واصلنا تحريك الراديكالية، فإن الترقيم يبدأ على الجانب الأيمن (الهيدروكربونية الراديكالية أقرب إلى البداية)، وهذا هو، سوف نحصل على ايزومر لدينا بالفعل. لذلك، والتفكير في كيفية جعل الصيغ ايزومر للمادة الأصلية، دعونا نحاول جعل الهيكل العظمي حتى "أقصر".

ويمكن تمثيل اثنين من الكربون المتبقية كما اثنين الجذور الحرة - الميثيل.

نقوم أولا بترتيبها لكربونات مختلفة تدخل السلسلة الرئيسية. ونحن نسمي ايزومر -2،3 ديميثيلبنتان.

الآن نترك راديكالية واحدة في نفس المكان، والثانية ننتقل إلى ذرة الكربون القادمة من السلسلة الرئيسية. وتسمى هذه المادة 2،4-ديميثيلبنتان.

الآن ترتيب الجذور الهيدروكربونية من ذرة كربون واحد. أولا، والثانية، نحصل على 2،2 ديميثيلبنتان. ثم في الثالث، والحصول على 3،3 ديميثيلبنتان.

الآن نترك في السلسلة الرئيسية أربعة ذرات الكربون، الثلاثة المتبقية نستخدمها كما الجذور الميثيل. نرتبها على النحو التالي: اثنان للذرة الثانية C، واحدة للثالث الكربون. ونحن نسمي ايزومر التي تم الحصول عليها: 2،2، 3 تريميثيلبوتان.

باستخدام مثال الهبتان، قمنا بتحليل كيفية جعل الأيزومرات بشكل صحيح للهيدروكربونات في نهاية المطاف. تظهر الصورة أمثلة من الأيزومرات الهيكلية ل بيوتين 6 من مشتقات الكلورو.

الألكينات

هذه الفئة من المواد العضوية لديها الصيغة العامة CnH2n. بالإضافة إلى السندات C-C المشبعة، وهناك أيضا رابطة مزدوجة في هذه الفئة. وهو يحدد الخصائص الرئيسية لهذه السلسلة. دعونا نتحدث عن كيفية ترك الأيزومرات من ألكينس. دعونا نحاول تحديد اختلافاتهم من الهيدروكربونات في نهاية المطاف. بالإضافة إلى الأيزومرية من السلسلة الرئيسية (الصيغ الهيكلية)، ثلاثة أنواع أخرى من الأيزومرات هي أيضا سمة من ممثلي هذه الفئة من الهيدروكربونات العضوية: هندسية (رابطة الدول المستقلة والتحويل)، مواقف السندات متعددة، والمزاج بين الطبقات (مع سيكلوالكانيس).

إسوميرس من C6H12

دعونا نحاول معرفة كيفية تكوين ايزومرات c6h12، نظرا لحقيقة أن المادة مع هذه الصيغة يمكن أن تنتمي مباشرة إلى فئتين من المواد العضوية: ألكينس، سيكلوالكانيس.

أولا، دعونا نفكر في كيفية جعل الأيزومرات من ألكينس، إذا كان هناك رابطة مزدوجة في الجزيء. وضعنا سلسلة الكربون على التوالي، ووضع السندات متعددة بعد ذرة الكربون الأولى. دعونا نحاول ليس فقط لتكوين ايزومرات من c6n12، ولكن أيضا لتسمية المواد. هذه المادة - هيكسين - 1. يشير الرقم إلى موقف في جزيء الرابطة المزدوجة. عندما يتحرك على طول سلسلة الكربون، نحصل على هيكسين-2، وكذلك هيكسين-3

الآن نحن نناقش كيفية جعل الأيزومرات لصيغة معينة، وتغيير عدد الذرات في الدائرة الرئيسية.

أولا، نحن تقصير الهيكل العظمي الكربون إلى ذرة كربون واحد، وسوف يعتبر بمثابة ميثيل جذري. نترك السندات المزدوجة بعد الذرة الأولى C. إن الأيزومر الذي تم الحصول عليه من التسمية المنهجية سيكون له الاسم التالي: 2 ميثيلبنتين - 1. الآن نقوم بنقل الجذر الهيدروكربوني على طول السلسلة الرئيسية، وترك موقف الرابطة المزدوجة دون تغيير. ويسمى هذا الهيدروكربون غير المشبعة من هيكل متفرع 3 ميثيلبنتين -1.

وهناك أيزومر آخر ممكن دون تغيير السلسلة الرئيسية وموقف الرابطة المزدوجة: 4 ميثيلبنتين -1.

لتكوين C6H12، يمكنك محاولة لنقل الرابط المزدوج من الأول إلى المركز الثاني، دون تحويل السلسلة الرئيسية نفسها. سوف الراديكالية ثم تتحرك على طول هيكل عظمي الكربون، بدءا من الذرة الثانية C. ويسمى هذا ايزومر 2 ميثيلبنتين -2. وبالإضافة إلى ذلك، فمن الممكن لوضع CH3 الراديكالي من ذرة الكربون الثالثة، في حين الحصول على 3 ميثيل بنتين -2

إذا تم وضع راديكالي على الكربون الرابع من الذرة في سلسلة معينة، يتم تشكيل مادة جديدة أخرى، والهيدروكربون غير المشبعة مع هيكل عظمي الكربون متعرج - 4 ميثيلبنتين -2.

مع مزيد من تخفيض عدد C في السلسلة الرئيسية، يمكن للمرء الحصول على أيزومر آخر.

نترك السندات مزدوجة بعد ذرة الكربون الأولى، ووضع اثنين من الراديكاليين إلى ذرة الثالثة C من السلسلة الرئيسية، نحصل على 3،3 ديميثيلوتين -1.

الآن وضعنا الراديكاليين في ذرات الكربون المجاورة، دون تغيير موقف الرابطة المزدوجة، نحصل على 2،3 ثنائي ميثيل بوتين -1. دعونا نحاول، دون تغيير حجم السلسلة الرئيسية، لنقل الارتباط المزدوج إلى المركز الثاني. الراديكاليين في هذه الحالة يمكننا توريد 2 و 3 ذرات C فقط، مما أسفر عن 2.3 ديميثيلبوتين -2.

لا توجد أيزومرات هيكلية أخرى لهذا الكين، أي محاولات للخروج بها سوف يؤدي إلى انتهاك لنظرية هيكل المواد العضوية من آم بتليروف.

الأيزومرات المكانية من C6H12

الآن سوف نكتشف كيفية جعل الأيزومرات والمثليات من وجهة نظر الأيزومرية المكانية. من المهم أن نفهم أن رابطة الدول المستقلة والنماذج عبر ألكينس ممكنة فقط لموقف الرابطة المزدوجة 2 و 3.

عندما تكون الجذور الهيدروكربونية في نفس المستوي، يتم تشكيل قياس ثاني أكسيد الكربون ل هيكسين-2، وعندما تكون الجذور موجودة في مختلف الطائرات، فإن شكل هكسين هو 2.

ايزومرات إنتيركلاس من C6H12

وحول كيفية جعل الأيزومرات والمثليات، لا ينبغي للمرء أن ينسى مثل هذا الخيار مثل الأيزومرية بين الطبقة. بالنسبة للهيدروكربونات غير المشبعة من سلسلة الإيثيلين التي تحتوي على الصيغة العامة CnH2n، مثل هذه الأيزومرات هي سيكلو ألكان. ومن سمات هذه الفئة من الهيدروكربونات وجود هيكل دوري (مغلق) مع روابط مفردة مشبعة بين ذرات الكربون. ومن الممكن صياغة صيغ سيكلوهيكسان، ميثيل سيكلوبنتان، ثنائي ميثيل سيكلوبوتان، تريميثيلسيكلوبروبان.

استنتاج

الكيمياء العضوية متعددة الأوجه، غامضة. وتتجاوز كمية المواد العضوية مئات المرات من المركبات غير العضوية. هذه الحقيقة يفسر بسهولة وجود مثل هذه الظاهرة الفريدة مثل الأزمرية. إذا كان في سلسلة واحدة مثلي هناك مواد وهياكل مماثلة، ثم عندما موقف ذرات الكربون في سلسلة التغييرات، تظهر مركبات جديدة تسمى إيسوميرس. فقط بعد ظهور نظرية التركيب الكيميائي للمواد العضوية، كان من الممكن لتصنيف جميع الهيدروكربونات، لفهم خصوصية كل فئة. واحدة من مقترحات هذه النظرية تتعلق مباشرة ظاهرة الأيزومرية. كان الكيميائي الروسي العظيم قادرا على فهم، شرح، يثبت أن الخصائص الكيميائية للمادة، نشاطها التفاعلي، التطبيق العملي يعتمد على موقع ذرات الكربون. إذا قارنا عدد الأيزومرات التي تشكلت عن طريق الحد من الألكانات والألكينات غير المشبعة، فإن ألكينز، بطبيعة الحال، هي الرائدة. وهذا ما يفسره حقيقة أنه في جزيئاتها هناك رابطة مزدوجة. ومن هذه المادة التي تسمح هذه الفئة من المواد العضوية لتشكيل ليس فقط ألكينس من أنواع وهياكل مختلفة، ولكن أيضا للحديث عن الأيزومرية الأيضية مع سيكلوالكانيس.