Номер 5, страница 114, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

5. Назовите следующие алканы по Международной номенклатуре:

Природные источники углеводородов

Сырье для химических производств

Рис. 89. Применение алканов: 1 - природный газ; 2 - смазочные материалы; 3 - бутан; 4 - горючее; 5 - пластмассы; 6 - моющие средства; 7 - лекарственные препараты; 8 - растворители; 9 - парафин; 10 - пропан

а) $CH_3-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_2-\text{CH}_3$

б) $\text{CH}_3-\text{C}(\text{CH}_3)(\text{H}_3\text{C})-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_2-\text{CH}_3$

в) $\text{CH}_3-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{C}(\text{H}_3\text{C})(\text{CH}_3)-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}_3$

г) $\text{CH}_3-\text{CH}(\text{CH}_2-\text{CH}_3)-\text{CH}_2-\text{C}(\text{CH}_3)(\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}_3)-\text{CH}_3$

а)

Структурная формула соединения: $CH_3 - \underset{CH_3}{\underset{|}{C}}H - \underset{CH_3}{\underset{|}{C}}H - CH_2 - CH_3$

1. Находим самую длинную непрерывную цепь атомов углерода. В данном случае она состоит из 5 атомов углерода (пентан). Цепочки, включающие боковые радикалы, не длиннее. Таким образом, основная цепь - пентан.

2. Нумеруем атомы углерода в основной цепи так, чтобы заместители получили наименьшие возможные номера (локанты).

При нумерации слева направо метильные группы ($CH_3$) находятся у второго и третьего атомов углерода. Набор локантов (2, 3).

При нумерации справа налево метильные группы находятся у третьего и четвертого атомов углерода. Набор локантов (3, 4).

Сравниваем наборы локантов: (2, 3) меньше, чем (3, 4). Поэтому выбираем нумерацию слева направо.

3. Определяем заместители и их положение. В молекуле две метильные группы ($CH_3$) у второго и третьего атомов углерода.

4. Составляем название. Используем приставку "ди-" для обозначения двух одинаковых заместителей. Указываем их положение цифрами перед названием. Название основной цепи (пентан) ставится в конце.

Получаем: 2,3-диметилпентан.

Ответ: 2,3-диметилпентан.

б)

Структурная формула соединения: $CH_3 - \underset{CH_3}{\overset{CH_3}{\underset{|}{C}}} - \underset{CH_3}{\underset{|}{C}}H - CH_2 - CH_3$

1. Находим самую длинную цепь атомов углерода. Горизонтальная цепь состоит из 5 атомов углерода (пентан). Другие возможные цепи не длиннее. Это основная цепь.

2. Нумеруем атомы углерода в основной цепи для получения наименьших локантов у заместителей.

При нумерации слева направо заместители (три метильные группы) находятся у атомов 2, 2 и 3. Набор локантов (2, 2, 3).

При нумерации справа налево заместители находятся у атомов 3, 4 и 4. Набор локантов (3, 4, 4).

Сравнивая наборы по первому различающемуся локанту, видим, что 2 < 3. Поэтому правильной является нумерация слева направо.

3. Определяем заместители. Имеем три метильные группы: две у второго атома и одна у третьего.

4. Составляем название. Используем приставку "три-" для трех одинаковых заместителей. Указываем их положения.

Получаем: 2,2,3-триметилпентан.

Ответ: 2,2,3-триметилпентан.

в)

Структурная формула соединения: $CH_3 - \underset{H_3C}{\underset{|}{C}}H - \underset{CH_3}{\underset{|}{C}} - CH_2 - CH_2 - CH_3$

В представленной формуле у третьего атома углерода (обозначен как 'C') показаны только три связи, что нарушает его четырехвалентность в алканах. Предположим, что это опечатка и у данного атома есть еще одна метильная группа (что является наиболее вероятной коррекцией для подобных задач). Тогда корректная структура будет: $CH_3 - \underset{CH_3}{\underset{|}{C}}H - \underset{CH_3}{\overset{CH_3}{\underset{|}{C}}} - CH_2 - CH_2 - CH_3$

1. Находим самую длинную цепь атомов углерода. В данном случае она состоит из 6 атомов (гексан). Это основная цепь.

2. Нумеруем цепь для минимизации локантов заместителей.

При нумерации слева направо заместители (три метильные группы) находятся у атомов 2, 3 и 3. Набор локантов (2, 3, 3).

При нумерации справа налево заместители находятся у атомов 4, 4 и 5. Набор локантов (4, 4, 5).

Сравнивая наборы, выбираем (2, 3, 3), так как 2 < 4.

3. Определяем заместители: одна метильная группа у второго атома и две метильные группы у третьего.

4. Составляем название, используя приставку "три-".

Получаем: 2,3,3-триметилгексан.

Ответ: 2,3,3-триметилгексан.

г)

Структурная формула соединения: $CH_3 - \underset{CH_2-CH_3}{\underset{|}{C}}H - CH_2 - \underset{CH_2-CH_2-CH_3}{\overset{CH_3}{\underset{|}{C}}} - CH_3$

1. Находим самую длинную непрерывную цепь атомов углерода. Необходимо рассмотреть все возможные пути.

- Горизонтальная цепь (от $CH_3$ слева до $CH_3$ справа) содержит 5 атомов углерода.

- Цепь, начинающаяся с этильной группы ($CH_2-CH_3$) и идущая до конца пропильной группы ($CH_2-CH_2-CH_3$), содержит $2+1+1+1+3=8$ атомов углерода.

Другие возможные цепи короче. Таким образом, самая длинная цепь состоит из 8 атомов углерода, что соответствует алкану - октану.

2. Нумеруем атомы в этой восьмиуглеродной цепи. Заместителями теперь являются метильные группы, которые в исходной схеме были частью "основной" цепи или стояли сверху.

При нумерации от конца этильной группы: $CH_3(этил)-CH_2(этил)-\overset{3}{C}H-\overset{4}{C}H_2-\overset{5}{C}-\overset{6}{C}H_2-\overset{7}{C}H_2-\overset{8}{C}H_3(пропил)$.

Заместители находятся у 3-го и 5-го атомов. У 3-го атома - одна метильная группа (бывший $CH_3$ слева). У 5-го атома - две метильные группы (бывшие $CH_3$ сверху и справа). Набор локантов (3, 5, 5).

При нумерации от конца пропильной группы:

Заместители находятся у 4-го (две метильные группы) и 6-го (одна метильная группа) атомов. Набор локантов (4, 4, 6).

Сравниваем (3, 5, 5) и (4, 4, 6). По первому различающемуся локанту 3 < 4, поэтому выбираем первый вариант нумерации.

3. Определяем заместители. В молекуле три метильные группы в положениях 3, 5 и 5.

4. Составляем название с использованием приставки "три-".

Получаем: 3,5,5-триметилоктан.

Ответ: 3,5,5-триметилоктан.