Pentan: izomeri in nomenklatura

Preden razmišljamo o osnovnih formulah izomerov pentana, bomo razkrili, kateri razred organskih snovi spada v to spojino. Poleg tega bomo ugotovili, katere značilnosti strukture ima ta snov, kakšna so glavna področja njegove uporabe.

Splošne značilnosti

Pentan, katerega izomeri bomo upoštevali, sodi v razred nasičenih (omejevalnih) ogljikovodikov. Imajo formulo CnH2n + 2, sp3 hibridizacijo ogljikovih atomov, enojne vezi. Med lastnostmi, značilnimi za predstavnike tega razreda, vključno s pentanom, katerih izomeri spadajo tudi v razred alkanov, izločimo reakcije radikalne substitucije (halogeniranje).

Nomenklatura spojin

Razvit je določen vrstni red ukrepov, v skladu s katerim lahko imenujemo vsak končni ogljikovodik. Neposredni ogljikov skelet ima sama pentan, njegove izomere pa se odlikujejo po prisotnosti radikalov (vej) iz glavne verige.

Najprej morate izbrati najdaljšo verigo ogljika. Za oštevilčenje atomov ogljika izberite del, v katerem so radikali bližji začetku. V prisotnosti veje na obeh straneh glavne verige se upošteva število radikalov in njihova struktura (z rusko abecedo).

V prisotnosti več enakih ogljikovodikovih radikalov po določitvi lokacije njihove lokacije se uporabljajo naslednje predpone: di-, tri-, tetra.

Šele po tem, ko so vsi aktivni delci označeni, so poimenovali glavno verigo ogljika.

Strukture pentana

Letos sestavimo osnovne strukturne formule izomerov pentana z uporabo splošno sprejetega algoritma. Prvič, ogljikove atome združimo v eni verigi, dobimo strukturno formulo normalnega pentana: CH3- (CH2) 3-CH3.

Če sta v glavni verigi ostali štiri atome ogljika, bo ostala ena predstavljena kot radikali CH3. V tem primeru lahko izdelamo dve strukturni formuli snovi, ki se med seboj razlikujeta pri razporeditvi metilnih skupin: 2-metilbutan, 3-metilbutan.

Kako drugače lahko izgleda pentan? Izomere, ki ustrezajo formuli C5H12, lahko predstavljamo z 2,2-dimetilpropanom.

Vse te snovi ustrezajo eni splošni formuli CnH2n + 2, zato pripadajo razredu nasičenih ogljikovodikov (alkani), so strukturni izomeri.

Pojav izomerizma razlaga obstoj več snovi, ki imajo eno splošno formulo, vendar se razlikujejo drug od drugega z razporeditvijo atomov v molekuli. Strukturni izomeri imajo kljub pripadnosti istemu razredu ogljikovodikov določene razlike v reaktivnosti.

Zaključek

Pentan, izomeri, ki smo jih upoštevali, je tipičen predstavnik parafinov. Za ta razred organskih snovi izomerija večkratne vezi ni značilna. Nasičeni ogljikovodiki nimajo interklass izomerov. Med glavnimi industrijami, v katerih so povpraševanje po pentanu in njegovih strukturnih izomerih, bomo izločili kemično industrijo.

Kadar izomeriziramo pentan, dobimo 2-metilbutan, katerega dehidrogenacija vodi v nastajanje nenasičenega ogljikovodika, ki pripada seriji s splošno formulo CnH2n-2. Polimerizacija tega nenasičenega CxHy je industrijski postopek za proizvodnjo sintetičnega polimera, ki se uporablja pri proizvodnji gume.

Med številnimi uporabami nasičenih alkanov, katerih značilnost je običajen pentan, bomo razlikovali uporabo te spojine kot naravnega goriva. Na koncu opažamo, da so predstavniki omejevalnega ogljikovodika značilni izomerizem glavne verige. Ker v molekuli ni dvojnih vezi, parafini ne zaznamujejo geometrični izomerizem, torej ni cis in trans-izomerov.