Скільки ізомером теоретично може бути у вуглеводню С5Н8
Знання хімії на вирішення завдання не требуется. Достатньо лише знати, що атом водню Н одновалентний, тобто з'єднується коїться з іншими атомами однією зв'язком ( " однією рисою " ), а атом вуглецю З чотиривалентний, тобто від нього повинні відходити " чотири рисочки " . Решта залежить від уяви.
Перерахуємо заново. У цій ситуації зручніше використовувати застарілу, але ще не всіма забуту "раціональну" номенклатуру.
1) Алкіна. За основу беремо ацетилен (С2Н2). Щоб доповнити С5Н8 потрібно додати С3Н6, або СН2 і С2Н4. отже отримуємо пропілацетилен (пентин-1), ізопропілацетилен (3-метилбутин), та метилетилацетилен (пентин-2). Разом 3 алкіну.
2а) 1,2дієни-алени. За основу беремо аллен С3Н4. Потрібно додати С2Н4 або 2 СН2. Отримуємо етилален (1,2-пентадієн), симетричний диметилаллен (2,3-пентадієн, відзначимо, що тут немає цис-транс-ізомерії) і несиметричний диметилаллен (3-метилбутадієн-1,2), Разом 3 1,2-дієна .
2б) 1,3 дієни. За основу беремо дивініл (1,3-бутадієн) С4Н6. Потрібно додати СН2, отримуємо 2-метилбутадієн-1,3 (ізопрен) та пентадієн-1,3 (піперилен). Разом 2 1,3-дієна.
2в) 1-4 дієни - Тут єдиний ізомер пентадієн-1,4.
Разом, 6 ізомерів дієнів.
Тепер розглянемо аліциклічні сполуки.
3) 5-членний цикл, С5Н8. Тут єдино можливий ізомер циклопентену.
4) 4-члені цикли
4а) Насичений 4-членний цикл - циклобутан С4Н8. Залишилося додати тільки С, це можливо, лише додавши подвійний екзоциклічний зв'язок. Виходить один ізомер метиліденциклобутан.
4б) Ненасичений 4-членний цикл - циклобутен С4Н6. Залишається додати СН2. Можливо два ізомери 1-метилциклобутен і 3-метилциклобутен.
Разом 3 ізомери, що містять чотиричленний цикл.
5) Трьохчленові цикли.
5а) Насичений тричленний цикл – циклопропан С3Н6. Залишається додати С2Н2 (тобто екзоциклічний подвійний зв'язок). Це можливо двома способами, отримаємо циклопропілетилен (або етенілциклопропан) та етіліденциклопропан. Разом 2 ізомери.
5б) Ненасичений тричленний цикл - циклопропен С3Н4. Залишається додати С2Н4 або дві СН2. У першому випадку отримаємо 2 ізомери: 1-етилциклопропен або 3-етилциклопропен. У другому випадку отримаємо 3 ізомери: 1,2-диметилциклопропен, 1,3-диметилциклопропен і 3,3-диметилциклопропен. Разом 5 ізомерів
5в) Два тричленні цикли. Можливий ізомер зі спіроструктурою: спіро[2,2]пентен, та 2 ізомери з біциклічною структурою. Я навіть не можу збагнути, як їх правильно назвати, загалом беремо за основу біцикло[1,1]бутан С4Н6, і до нього додаємо СН2, тобто метил або до головного атома вуглецю, (напевно його можна назвати так 1- метилбіцикло[1,1]бутан), або в бічній ланцюжку (напевно його можна назвати так 2-метилбіцикло[1,1]бутан).
5г) Три тричленних циклу трицикло[1,1,1]пентан.
Насправді багато з наведених речовин можливо і не існують, але якщо поставлена мета назвати ВСІ ізомери, то нехай у списку будуть і вони.
Отже, всього виходить: 3+6+1+3+2+5+3+1=24 ізомери.