Структуре, својства, номенклатура и примјери разгранатих алкана



Тхе разгранати алкани они су засићени угљоводоници чије структуре се не састоје од линеарног ланца. Алкани линеарног ланца се разликују од својих разгранатих изомера додавањем слова н претендује на име. Дакле, н-хексан значи да се структура састоји од шест угљеникових атома у ланцу.

Гране бестјелесне круне дрвећа (доња слика) могу се упоредити са гранама разгранатих алкана; међутим, дебљина њихових ланаца, било да су главни, секундарни или терцијарни, имају све исте димензије. Зашто? Јер у свим једноставним Ц-Ц линковима су присутни.

Дрвеће које расте има тенденцију да се разгранава; Исто важи и за алкане. Одржава константни ланац са одређеним метиленским јединицама (-ЦХ)2-) подразумева низ енергетских услова. Што више енергије имају алкани, то је већа склоност ка гранању.

И линеарни и разгранати изомери имају иста хемијска својства, али са малим разликама у њиховим кључалим, топљеним и другим физичким својствима. Пример разгранатог алкана је 2-метил-пропан, најједноставнији од свих.

Индек

  • 1 Хемијске структуре
  • 2 Хемијска и физичка својства
    • 2.1 Врелиште и тачке топљења
    • 2.2 Густина
  • 3 Номенклатура и примјери
  • 4 Референце

Хемијске структуре

Разгранати и линеарни алкани имају исту општу хемијску формулу: ЦнХ2н + 2. То јест, оба, за одређени број атома угљеника, имају исти број водоника. Дакле, два типа једињења су изомери: они имају исту формулу, али различите хемијске структуре.

Шта се прво посматра у линеарном ланцу? Коначан број метиленских група, -ЦХ2-. Дакле, ЦХ3ЦХ2ЦХ2ЦХ2ЦХ2ЦХ2ЦХ3 "Алкан" је линеарни ланац ланца назван н-хептан.

Забележите пет узастопних метиленских група. Такође, треба напоменути да ове групе чине све ланце, и стога су исте дебљине, али са променљивом дужином. Шта се још може рећи о њима? Који су други угљеници, то јест, угљици повезани са још два.

За поменути н-хептан у грани потребно је преуредити угљенике и водоник. Како? Механизми могу бити веома комплексни и укључују миграцију атома и формирање позитивних врста познатих као карбокације (-Ц+).

Међутим, на папиру је довољно наручити структуру тако да постоје трећи и четврти угљен; другим речима, угљеници повезани са три или четири друга. Овај нови аранжман је стабилнији од дугих групација ЦХ група2. Зашто? Зато што су трећи и четврти угљеник енергетски стабилнији.

Хемијске и физичке особине

Разгранати и линеарни алкани, који имају исте атоме, задржавају иста хемијска својства. Њихове везе остају једноставне, Ц-Х и Ц-Ц, и са малом разликом у електронегативностима, тако да су њихови молекули аполарни. Разлика, поменута горе, лежи у 3. и 4. угљенику (ЦХР3 и ЦР4).

Међутим, разгранавањем ланца у изомерима мења се начин на који молекули међусобно реагују.

На пример, начин на који се спајају две линеарне гране стабла није исто што и стављање два веома разграната један на други. У првој ситуацији постоји много површног контакта, док у другом постоји "рупа" између грана. Неке гране су више у интеракцији са другима него са главном граном.

Све то доводи до сличних вредности, али није једнако у многим физичким својствима.

Тачке кључања и топљења

Течне и чврсте фазе алкана подлежу интермолекуларним силама под специфичним условима притиска и температуре. Пошто разгранати и линеарни молекули алкана не делују на исти начин, ни њихове течности ни чврсте материје неће бити исте.

Тачке топљења и кључања се повећавају са бројем угљеника. За линеарне алкане, оне су пропорционалне н. Али за разгранате алкане, ситуација зависи од тога колико је разгранат главни ланац, и шта су супституент или алкилне групе (Р).

Ако се линеарни ланци сматрају редовима цик-цак, онда се могу савршено уклопити један преко другог; али са разгранатим, главни ланци скоро да нису у интеракцији јер их супституенти држе одвојено један од другог.

Као резултат, разгранати алкани имају мању молекуларну контактну површину и због тога њихова талишта и тачке кључања имају тенденцију да буду нешто ниже. Што је структура више разграната, то ће и даље бити ниже.

На пример, н-пентан (ЦХ3ЦХ2ЦХ2ЦХ2ЦХ3) има Пеб од 36.1 ° Ц, док је 2-метил-бутан (ЦХ3ЦХ2(ЦХ3ЦХ2ЦХ3) и 2,2-диметилпропан (Ц (ЦХ3)4) од 27,8 и 9,5 ° Ц.

Густина

Користећи исто размишљање, разгранати алкани су нешто мање густи, јер заузимају већи волумен, производ смањења површинског контакта између главних ланаца. Попут линеарних алкана, они се не могу мешати са водом и плутају изнад њега; то јест, мање су густе.

Номенклатура и примјери

Пет примера разгранатих алкана су приказани на горњој слици. Имајте на уму да су гране карактерисане са 3 или 4 угљеником. Али шта је главни ланац? То са највећим бројем атома угљеника.

-У А је индиферентан, јер без обзира који ланац је изабран, оба имају 3 Ц. Затим, његово име је 2-метил-пропан. То је изомер бутана, Ц4Х10.

-Алкане Б на први поглед имају два супституента и дугачак ланац. За групе -ЦХ3 набрајају се тако да имају најмањи број; стога, угљеници почињу да се броје са леве стране. Дакле, Б се зове 2,3-диметил-хексан.

-За Ц се примењује исто као за Б. Главни ланац има 8Ц, а два супституента, ЦХ3 и ЦХ2ЦХ3 налазе се више на левој страни. Његово име је стога: 4-етил-3-метилоктан. Треба приметити да је супституент -етил наведен пре-метил у абецедном реду.

-У случају Д, равнодушно је према томе гдје се угљикови главног ланца почињу рачунати. Име му је: 3-етил-пропан.

-И коначно, за Е, нешто сложенији разгранати алкан, главни ланац има 10 Ц и почиње да броји било коју од ЦХ група3 са леве стране. На овај начин то је његово име: 5-етил-2,2-диметил-декан.

Референце

  1. Цареи, Ф.А. (2006). Органска хемија Шесто издање. Мц Грав Хилл, стр. 74-81.
  2. Јохн Т. Мооре, Цхрис Хрен, Петер Ј. Микулецки. Како именовати разгранате алкане у хемији. Преузето са: думмиес.цом
  3. Др. Иан Хунт. (2014). Симпле Бранцхед Алканес. Преузето из: цхем.уцалгари.ца
  4. Хелменстине, Анне Марие, Пх.Д. (8. јануар 2018. године). Дефиниција разгранатог ланца. Преузето са: тхоугхтцо.цом
  5. Цхемистри ЛибреТектс. Разгранати ланци алкана. Преузето са: цхем.либретектс.орг
  6. Алкани: структура и својства. Преузето из: уам.ес
  7. Номенклатура: алкани. [ПДФ] Преузето из: куимица.удеа.еду.цо