Даны формулы углеводородов:
а) \( \text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)
б) \( \text{CH}_3-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_3 \)
в) \( \text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)
г) \( \text{CH}_3-\text{C}\equiv\text{C}-\text{CH}_3 \)
д) \( \text{CH}_3-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)
е) \( \text{CH}\equiv\text{C}-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)
ж) \( \text{CH}_2=\text{C}(\text{CH}_3)-\text{C}(\text{CH}_3)_2-\text{CH}_3 \)
з) \( \text{CH}_2=\text{C}(\text{CH}_3)-\text{CH}_3 \)
и) \( \text{C}_6\text{H}_6 \) (бензол, циклическая формула)
к) \( \text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}=\text{CH}_2 \)
1) Названия углеводородов и их классы:
а) \( \text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)
Название: Бутан
Класс: Алкан (насыщенный углеводород)
б) \( \text{CH}_3-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_3 \)
Название: 2,3-Диметилбутан
Класс: Алкан (насыщенный углеводород с разветвленной цепью)
в) \( \text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)
Название: Пропан
Класс: Алкан (насыщенный углеводород)
г) \( \text{CH}_3-\text{C}\equiv\text{C}-\text{CH}_3 \)
Название: Бутин-2
Класс: Алкин (непредельный углеводород)
д) \( \text{CH}_3-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)
Название: 2-Метилбутан
Класс: Алкан (насыщенный углеводород с разветвленной цепью)
е) \( \text{CH}\equiv\text{C}-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)
Название: Бутин-1
Класс: Алкин (непредельный углеводород)
ж) \( \text{CH}_2=\text{C}(\text{CH}_3)-\text{C}(\text{CH}_3)_2-\text{CH}_3 \)
Название: 2,3,3-Триметилбутен-1
Класс: Алкен (непредельный углеводород с разветвленной цепью)
з) \( \text{CH}_2=\text{C}(\text{CH}_3)-\text{CH}_3 \)
Название: 2-Метилпропен
Класс: Алкен (непредельный углеводород с разветвленной цепью)
и) \( \text{C}_6\text{H}_6 \)
Название: Бензол
Класс: Арен (ароматический углеводород)
к) \( \text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}=\text{CH}_2 \)
Название: Бутадиен-1,3
Класс: Алкадиен (непредельный углеводород)
2) Изомеры углеродного скелета и положения двойной (тройной) связи для непредельных соединений:
Для г) Бутин-2: \( \text{CH}_3-\text{C}\equiv\text{C}-\text{CH}_3 \)
Изомер положения тройной связи: Бутин-1 \( \text{CH}\equiv\text{C}-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \) (уже есть в списке под е))
Изомер углеродного скелета: Нет, так как 4 атома углерода в цепи не позволяют создать разветвление с тройной связью.
Для е) Бутин-1: \( \text{CH}\equiv\text{C}-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)
Изомер положения тройной связи: Бутин-2 \( \text{CH}_3-\text{C}\equiv\text{C}-\text{CH}_3 \) (уже есть в списке под г))
Изомер углеродного скелета: Нет, по той же причине, что и для бутина-2.
Для ж) 2,3,3-Триметилбутен-1: \( \text{CH}_2=\text{C}(\text{CH}_3)-\text{C}(\text{CH}_3)_2-\text{CH}_3 \)
Изомер положения двойной связи: 2,3,3-Триметилбутен-2 \( \text{CH}_3-\text{C}(\text{CH}_3)=\text{C}(\text{CH}_3)-\text{CH}_3 \)
Изомер углеродного скелета: 2,3-Диметилпентен-1 \( \text{CH}_2=\text{C}(\text{CH}_3)-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)
Для з) 2-Метилпропен: \( \text{CH}_2=\text{C}(\text{CH}_3)-\text{CH}_3 \)
Изомер положения двойной связи: Бутен-1 \( \text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \) (это также изомер углеродного скелета)
Изомер углеродного скелета: Бутен-2 \( \text{CH}_3-\text{CH}=\text{CH}-\text{CH}_3 \)
Для к) Бутадиен-1,3: \( \text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}=\text{CH}_2 \)
Изомер положения двойных связей: Бутадиен-1,2 \( \text{CH}_2=\text{C}=\text{CH}-\text{CH}_3 \)
Изомер углеродного скелета: 2-Метилпропадиен \( \text{CH}_2=\text{C}=\text{CH}_2 \) (но это уже 3 атома углерода, а не 4, поэтому не совсем изомер скелета для бутадиена-1,3. Для 4 атомов углерода с двумя двойными связями, изомером скелета может быть циклобутен, но он не является диеном)
Более подходящий изомер углеродного скелета для бутадиена-1,3 (с 4 атомами углерода и двумя двойными связями) - это 2-метилпропадиен, но он имеет 3 атома углерода в главной цепи. Если рассматривать только линейные диены, то изомером положения будет бутадиен-1,2. Если рассматривать циклические соединения, то циклобутен.
3) Формулы гомологов с большим и меньшим числом атомов углерода:
Для а) Бутан: \( \text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)
Гомолог с большим числом атомов углерода (на 1): Пентан \( \text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)
Гомолог с меньшим числом атомов углерода (на 1): Пропан \( \text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)
Для г) Бутин-2: \( \text{CH}_3-\text{C}\equiv\text{C}-\text{CH}_3 \)
Гомолог с большим числом атомов углерода (на 1): Пентин-2 \( \text{CH}_3-\text{C}\equiv\text{C}-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)
Гомолог с меньшим числом атомов углерода (на 1): Пропин \( \text{CH}_3-\text{C}\equiv\text{CH} \)
Для ж) 2,3,3-Триметилбутен-1: \( \text{CH}_2=\text{C}(\text{CH}_3)-\text{C}(\text{CH}_3)_2-\text{CH}_3 \)
Гомолог с большим числом атомов углерода (на 1): 2,3,3,4-Тетраметилпентен-1 \( \text{CH}_2=\text{C}(\text{CH}_3)-\text{C}(\text{CH}_3)_2-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_3 \) (или другой вариант с добавлением \( \text{CH}_2 \) группы)
Гомолог с меньшим числом атомов углерода (на 1): 2,3-Диметилбутен-1 \( \text{CH}_2=\text{C}(\text{CH}_3)-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_3 \)
Для и) Бензол: \( \text{C}_6\text{H}_6 \)
Гомолог с большим числом атомов углерода (на 1): Толуол (метилбензол) \( \text{C}_6\text{H}_5-\text{CH}_3 \)
Гомолог с меньшим числом атомов углерода: Нет стабильных ароматических углеводородов с меньшим числом атомов углерода в цикле.
Для к) Бутадиен-1,3: \( \text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}=\text{CH}_2 \)
Гомолог с большим числом атомов углерода (на 1): Пентадиен-1,3 \( \text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}=\text{CH}-\text{CH}_3 \)
Гомолог с меньшим числом атомов углерода (на 1): Пропадиен \( \text{CH}_2=\text{C}=\text{CH}_2 \)