Колко изомер теоретично може да има въглеводород C5H8?

За решаване на проблема не са необходими познания по химия. Достатъчно е само да се знае, че водородният атом Н е едновалентен, тоест той е свързан с други атоми чрез една връзка („една чертичка“), а въглеродният атом С е четиривалентен, тоест „четири тирета“ трябва да отидат далеч от него. Всичко останало зависи от въображението.

Нека преизчислим. В тази ситуация е по-удобно да се използва остаряла, но все още не забравена „рационална“ номенклатура.

1) Алкин. Вземаме ацетилен (C2H2) като основа. За да добавите към C5H8, добавете C3H6 или CH2 и C2H4. след това получаваме пропилацетилен (пентин-1), изопропилацетилен (3-метилбутин) и метилетилацетилен (пентин-2). Общо 3 алкина.

2а) 1,2 диени-алелени. Вземаме аллен C3H4 като основа. Трябва да добавите C2H4 или 2 CH2. Получаваме етилален (1,2-пентадиен), симетричен диметилален (2,3-пентадиен, имайте предвид, че няма цис-транс-изомеризъм) и асиметричен диметилален (3-метилбутадиен-1,2), общо 3 1,2- диени.

2б) 1,3 диена. Вземаме за основа дивинил (1,3-бутадиен) С4Н6. Необходимо е да се добави СН2, получаваме 2-метилбутадиен-1,3 (изопрен) и пентадиен-1,3 (пиперилен). Общо 2 1,3-диени.

2в) 1-4 диени - Тук единственият изомер е пентадиен-1,4.

Общо 6 изомера на диени.

Сега нека разгледаме алициклични съединения.

3) 5-членен цикъл, C5H8. Тук единственият възможен изомер е циклопентенът.

4) 4-членни цикли

4а) Наситен 4-членен цикъл - C4H8 циклобутан. Остава да се добави само С, това е възможно само чрез добавяне на екзоциклична двойна връзка. Получава се един изомер на метилиденциклобутан.

4b) Ненаситен 4-членен пръстен - циклобутен C4H6. Остава да се добави СН2. Възможно е два изомера 1-метилциклобутен и 3-метилциклобутен.

Общо 3 изомера, съдържащи четиричленен пръстен.

5) Трикратни цикли.

5а) Наситен тричленен цикъл - циклопропан С3Н6. Остава да се добави C2H2 (т.е. екзоциклична двойна връзка). Това е възможно по два начина, получаваме циклопропилетилен (или етенилциклопропан) и етилиденциклопропан. Общо 2 изомера.

5б) Ненаситен тричленен пръстен - циклопропен С3Н4. Остава да добавим C2H4 или две CH2. В първия случай получаваме 2 изомера: 1-етилциклопропен или 3-етилциклопропен. Във втория случай получаваме 3 изомера: 1,2-диметилциклопропен, 1,3-диметилциклопропен и 3,3-диметилциклопропен. Общо 5 изомера

5в) Два трикратни цикъла. Възможен изомер със спиро структура: спиро [2,2] пентен и 2 изомера с бициклична структура. Дори не мога да разбера как да ги наричам правилно, като цяло ние приемаме за основа бицикло [1,1] бутан С4Н6 и добавяме СН2 към него, тоест метил или към въглеродния атом на главата (вероятно може да се нарече по този начин 1- метилбицикло [1,1] бутан) или в страничната верига (вероятно може да се нарече така 2-метилбицикло [1,1] бутан).

5г) Три тричленни цикъла трицикло [1,1,1] пентан.

В действителност много от горните вещества може да не съществуват, но ако целта е да се назоват ВСИЧКИ изомери, нека и те да бъдат в списъка.

И така, общо се оказва: 3 + 6 + 1 + 3 + 2 + 5 + 3 + 1 = 24 изомера.