分岐アルカンの構造、性質、命名法および例



の 分岐アルカン それらはその構造が直鎖から成っていない飽和炭化水素である。直鎖アルカンは、文字の付加によってそれらの分岐異性体と区別される n 名前の前にしたがって、n-ヘキサンは、構造が鎖状に並んだ6個の炭素原子からなることを意味します。.

具現化されていない樹冠の枝（下の画像）は、分岐アルカンの枝と比較することができます。しかしながら、それらが主鎖、二次鎖または三次鎖であるかにかかわらず、それらの鎖の太さは全て同じ寸法を有する。なんで？すべての単純なCCリンクが存在するため.

成長するにつれて木は枝分かれする傾向があります。アルカンについても同様です。特定のメチレン単位を含む定常鎖を維持する（-CH2-）は一連のエネルギー条件を意味します。アルカンのエネルギーが大きいほど、分岐する傾向が大きくなります。.

直鎖異性体と分岐異性体の両方は同じ化学的性質を共有するが、それらの沸騰、融解、および他の物理的性質にわずかな違いがある。分岐アルカンの例は２－メチル - プロパンであり、最も単純なものは.

索引

  • 1化学構造
  • 2化学的および物理的性質
    • 2.1沸点と融点
    • 2.2密度
  • 3命名法と例
  • 4参考文献

化学構造

分枝鎖および直鎖アルカンは、同じ一般化学式を有する。nH2n + 2. すなわち、両方とも、特定の数の炭素原子に対して、同じ数の水素を有する。したがって、この2種類の化合物は異性体です。それらは同じ式ですが、化学構造が異なります。.

直鎖で最初に観察されるものは何ですか？有限個のメチレン基、-CH2-. したがって、CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3 n-ヘプタンと呼ばれる直鎖アルカン.

5つの連続したメチレン基に注意してください。また、これらのグループがすべてのチェーンを構成するため、太さは同じですが長さが可変です。彼らについて他に何が言えますか？これは2番目の炭素、つまり他の2つの炭素に結合している炭素です。.

前記ｎ−ヘプタンが分岐するためには、その炭素および水素を再配置することが必要である。どうですか？そのメカニズムは非常に複雑であり得、そして原子の移動およびカルボカチオンとして知られているポジティブ種の形成を含む。+）.

しかし、紙の上では、3番目と4番目の炭素があるように構造を整えることで十分です。言い換えれば、炭素は他の3つまたは4つにリンクされています。この新しい配置は、CHグループの長いグループよりも安定しています。2. なんで？ 3番目と4番目の炭素はエネルギー的により安定しているから.

化学的および物理的性質

同じ原子を有する分枝鎖および直鎖アルカンは同じ化学的性質を保持する。それらの結合は単純なままであり、C-HおよびC-Cであり、そして電気陰性度にほとんど差がないので、それらの分子は無極性である。上記の違いは、3番目と4番目の炭素（CHR）にあります。3 とCR4）.

しかし、異性体の鎖を分岐させることによって、分子同士の相互作用の仕方が変わります.

例えば、木の2本の線状枝が集まる方法は、2本の高度に枝分かれしたものを互いの上に置くことと同じではありません。最初の状況では多くの表面的な接触がありますが、2番目の状況では枝の間に「穴」があります。一部のブランチはメインブランチよりも他のブランチと相互作用する.

これらすべてが似たような値を導きますが、多くの物理的特性では等しくありません.

沸点と融点

アルカンの液相および固相は、特定の圧力および温度条件下で分子間力を受ける。分岐鎖および直鎖アルカン分子は同じようには相互作用しないので、それらの液体も固体も同じではない.

融点および沸点は炭素数と共に増加する。直鎖アルカンの場合、これらはに比例します。 n. しかし分岐アルカンの場合、状況は主鎖がどれだけ分岐しているか、そして置換基またはアルキル基が何であるかに依存する（R）。.

線形鎖がジグザグの列と見なされる場合、それらは互いに完全に適合することができます。しかし分枝鎖では、置換基がそれらを互いに離しておくので主鎖はほとんど相互作用しない.

結果として、分枝アルカンはより小さい分子接触表面を有し、したがってそれらの融点および沸点はわずかに低くなる傾向がある。構造が分岐するほど、これらの値は低くなります。.

例えば、n-ペンタン（CH3CH2CH2CH2CH3）２－メチル - ブタン（ＣＨ）は、３６．１℃のＰｅｂを有する。3CH2（CH3CH2CH3）および２，２−ジメチルプロパン（Ｃ（ＣＨ）3）4）27.8および9.5ºC.

密度

同じ推論を使用して、分岐アルカンは、それらがより大きな体積を占めるので主鎖間の表面接触の減少の積であるため、わずかに密度が低い。直鎖アルカンと同様に、それらは水と混和せず、その上に浮いている。つまり、密度が低い.

命名法と例

分岐アルカンの5つの例が上の図に示されています。分岐は、３番目または４番目の炭素を有することを特徴とすることに留意されたい。しかし、主鎖は何ですか？炭素原子数が最も多いもの.

-Aでは、どちらの鎖が選ばれても、どちらも3 Cを持つので無関係です。それで、その名前は2-メチル - プロパンです。ブタンの異性体、C4H10年.

-アルカンＢは、一見すると２つの置換基と１つの長鎖を有する。グループへ3 それらは最小の数を持つように列挙されています。したがって、炭素は左側から数え始めます。そのため、Bは2,3-ジメチル - ヘキサンと呼ばれます.

-Ｃについては、Ｂについてと同じことが適用される。主鎖は、８個のＣ、および２個の置換基、ＣＨを有する。3 そしてCH2CH3 彼らはより左側に位置しています。それ故、その名称は、４－エチル－３－メチロクタンである。置換基 - エチルは、そのアルファベット順で - メチルの前に記載されていることに留意されたい。.

-Dの場合、主鎖の炭素がどこから数え始めるかは無関係です。その名前は次のとおりです。3-エチル - プロパン.

-そして最後に、やや複雑な分岐アルカンであるEの場合、主鎖は10個のCを持ち、いずれかのCH基から数え始めます。3 左からこのようにしてそれをすることはその名前は次のとおりです。5-エチル-2,2-ジメチル - ディーン.

参考文献

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