Dallanmış alkan yapıları, özellikleri, adlandırılması ve örnekleri

dallı alkanlar yapıları doğrusal bir zincirden oluşmayan doymuş hidrokarbonlardır. Lineer zincirli alkanlar bir mektubun eklenmesiyle dallanmış izomerlerinden ayırt edilir n adının önlenmesi. Böylece, n-heksan, yapının bir zincire hizalanmış altı karbon atomundan oluştuğu anlamına gelir..

Ayrılmamış bir ağaç tepesinin dalları (alt görüntü), dallı alkanlarınkilerle karşılaştırılabilir; bununla birlikte, ister temel, ister ikincil ister üçüncüsü olsun, zincirlerinin kalınlığı aynı boyutlara sahiptir. Neden? Çünkü tüm basit C-C linklerinde mevcut.

Büyüdükçe ağaçlar dallanma eğilimindedir; Aynısı alkanlar için de geçerlidir. Belirli metilen birimlerle (-CH₂-) bir dizi enerjik koşul anlamına gelir. Alkanların enerjisi ne kadar fazlaysa, dallanma eğilimi o kadar fazla olur..

Hem doğrusal hem de dallanmış izomerler, aynı kimyasal özellikleri paylaşır, ancak kaynama, erime ve diğer fiziksel özelliklerinde küçük farklılıklar gösterir. Dallanmış bir alkan örneği, en basitinden 2-metil-propandır..

indeks

• 1 Kimyasal yapılar
• 2 Kimyasal ve fiziksel özellikler
  • 2.1 Kaynama ve erime noktaları
  • 2.2 Yoğunluk
• 3 Adlandırma ve örnekler
• 4 Kaynakça

Kimyasal yapılar

Dallanmış ve doğrusal alkanlar aynı genel kimyasal formüle sahiptir: C_n'H_{2n + 2}. Yani, her ikisi de, belirli sayıda karbon atomu için aynı sayıda hidrojene sahiptir. Bu nedenle, iki tür bileşik izomerdir: aynı formüle sahiptirler ancak farklı kimyasal yapılara sahiptirler..

İlk olarak lineer zincirde neler gözlenir? Sınırlı sayıda metilen grubu, -CH₂-_. Böylece, CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃ n-heptan denilen doğrusal bir zincir alkandır.

Beş ardışık metilen grubunu not edin. Ayrıca, bu grupların tüm zincirleri oluşturdukları ve bu nedenle aynı kalınlıkta fakat değişken uzunluklarda olduklarına dikkat edilmelidir. Onlar hakkında başka ne söylenebilir? 2. karbon olan, yani, iki diğerine bağlı karbonlardır..

Bahsedilen n-heptanın dallanması için karbonlarını ve hidrojenlerini yeniden düzenlemek gerekir. Nasıl? Mekanizmalar çok karmaşık olabilir ve atomların göçünü ve karbonhidrat olarak bilinen pozitif türlerin oluşumunu içerebilir (-C⁺).

Bununla birlikte, kağıt üzerinde yapının 3. ve 4. karbon olacak şekilde sıralanması yeterlidir; Başka bir deyişle, üç veya dört diğerine bağlı karbonlar. Bu yeni düzenleme, CH gruplarının uzun gruplarına göre daha kararlıdır.₂. Neden? Çünkü 3. ve 4. karbonlar enerjisel olarak daha kararlı.

Kimyasal ve fiziksel özellikler

Aynı atomlara sahip dallanmış ve doğrusal alkanlar aynı kimyasal özelliklerini korurlar. Bağları basit kalıyor, C-H ve C-C ve elektronegatifliklerde çok az fark var, bu yüzden molekülleri apolar. Yukarıda belirtilen fark, 3. ve 4. karbonlardadır (CHR₃ ve CR₄).

Bununla birlikte, zinciri izomerlerde dallandırarak, moleküllerin birbirleriyle etkileşime girme şekilleri değişir.

Örneğin, bir ağacın iki doğrusal dalının bir araya gelme şekli, iki dallı dalın üst üste yerleştirilmesiyle aynı değildir. İlk durumda, çok yüzeysel temas varken, ikincisinde dallar arasında "delikler" vardır. Bazı şubeler diğerleriyle ana şubeden daha fazla etkileşimde bulunur..

Bütün bunlar benzer değerlere yol açar, ancak birçok fiziksel özellikte eşit değildir.

Kaynama ve erime noktaları

Alkanların sıvı ve katı fazları, belirli basınç ve sıcaklık koşulları altında moleküller arası kuvvetlere maruz kalır. Dallanmış ve lineer alkan molekülleri aynı şekilde etkileşmediğinden, sıvıları ve katıları aynı olamaz.

Erime ve kaynama noktaları karbon sayısı arttıkça artar. Doğrusal alkanlar için, bunlar orantılıdır. n. Ancak dallı alkanlar için durum, ana zincirin ne kadar dallı olduğuna ve sübstitüent veya alkil gruplarının ne olduğuna (R) bağlıdır..

Doğrusal zincirler, zikzaklar sıraları olarak kabul edilirse, birbirlerine mükemmel şekilde uyabilirler; ancak dallanmış olan ana zincirler neredeyse hiç etkileşime girmez, çünkü ikame ediciler bunları birbirlerinden ayırır..

Sonuç olarak, dallanmış alkanlar daha küçük bir moleküler temas yüzeyine sahiptir ve bu nedenle erime ve kaynama noktaları biraz daha düşük olma eğilimindedir. Yapı ne kadar ramified olursa, bu değerler o kadar düşük olacaktır..

Örneğin, n-pentan (CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃) 36.1 ° C Peb, 2-metil-bütan (CH)₃CH₂(CH₃) CH₂CH₃) ve 2,2-dimetilpropan (C (CH)₃)₄27,8 ve 9,5ºC).

yoğunluk

Aynı akıl yürütmeyi kullanarak, dallanmış alkanlar, biraz daha yoğundur, çünkü bunlar, ana zincirler arasındaki yüzey temasındaki düşüşün ürünüdür, daha fazla hacim kaplarlar. Doğrusal alkanlar gibi, su ile karışmazlar ve üzerinde yüzerler; yani, daha az yoğundurlar.

Adlandırma ve örnekler

Dallanmış alkanların beş örneği üst resimde gösterilmektedir. Dalların 3. veya 4. karbona sahip olduklarını unutmayın. Ama ana zincir nedir? En fazla karbon atomu olan.

-A'da, hangi zincirin seçildiğinin önemi yok, her ikisi de 3 C'ye sahip olduğundan, kayıtsızdır. Sonra adı, 2-metil-propandır. Bütan izomeri, C₄'H₁₀.

-Alkan B ilk bakışta iki ikame ediciye ve uzun bir zincire sahiptir. -CH gruplarına₃ en az sayıya sahip olacak şekilde sıralanırlar; bu nedenle, karbonlar sol taraftan sayılmaya başlar. Böylece, B 2,3-dimetil-heksan denir.

-C için de aynısı geçerlidir. Ana zincir 8 C'dir ve iki ikame edici bir CH'dir.₃ ve bir CH₂CH₃ daha sol tarafa doğru yerleştirilmişlerdir. Bu nedenle adı: 4-etil-3-metiloktan. Sübstitüent -etil'in -metilden önce alfabetik sırayla belirtildiğine dikkat edin.

-D durumunda, ana zincirin karbonlarının saymaya başladığı yere kayıtsız kalmaktadır. Adı: 3-etil-propan.

-Ve son olarak biraz daha karmaşık bir dallı alkan olan E için ana zincir 10 ° C'ye sahiptir ve herhangi bir CH grubundan saymaya başlar.₃ Soldan Bu şekilde yaparak adı: 5-etil-2,2-dimetil-dean.

referanslar

1. Carey, F.A. (2006). Organik Kimya Altıncı Baskı. Mc Graw Hill, sayfa 74-81.
2. John T. Moore, Chris Hren, Peter J. Mikulecky. Dallanmış alkanların kimyadaki isimleri. Alındığı kaynak: dummies.com
3. Ian Hunt. (2014). Dallanmış Basit Alkanlar. Alındığı kaynak: chem.ucalgary.ca
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (8 Ocak 2018). Dallanmış Zincir Alkan Tanımı. Alınan adres: thoughtco.com
5. Kimya LibreTexts. Dallanmış zincirli Alkanlar. Alındığı kaynak: chem.libretexts.org
6. Alkanlar: yapı ve özellikleri. Alındığı yer: uam.es
7. Adlandırma: alkanlar. [PDF]. Alındığı yer: quimica.udea.edu.com