Предельные циклические углеводороды (циклоалканы) — это углеводороды, молекулы которых содержат замкнутую углеродную цепь, насыщенную атомами водорода. Общая формула циклоалканов — CₙH₂ₙ. Для пяти атомов углерода (C₅) общая формула будет C₅H₁₀. Изомеры — это вещества, имеющие одинаковую молекулярную формулу, но разное строение.
Рассмотрим пять изомеров циклоалканов с пятью атомами углерода:
1. Циклопентан (Cyclopentane)
Молекулярная формула: C₅H₁₀
Структурная формула:
CH₂
/ \
CH₂—CH₂ CH₂
\ /
CH₂
Циклопентан состоит из пяти атомов углерода, расположенных в замкнутом кольце. Все углероды насыщены водородами.
2. Метилциклобутан (Methylcyclobutane)
Молекулярная формула: C₅H₁₀
Структурная формула:
CH₂
/ \
CH₂—CH₂ CH—CH₃
\ /
CH₂
Метилциклобутан — это четырехчленный цикл (циклобутан), к которому присоединена метильная группа (-CH₃).
3. Этилциклопропан (Ethylcyclopropane)
Молекулярная формула: C₅H₁₀
Структурная формула:
CH—CH₂
/ \
CH₂—CH₂ CH₃
Этилциклопропан содержит трехчленный цикл (циклопропан), к которому присоединена этильная группа (-CH₂-CH₃).
4. 1,1-Диметилциклопропан (1,1-Dimethylcyclopropane)
Молекулярная формула: C₅H₁₀
Структурная формула:
CH₂
/ \
CH₃—C CH₃
\ /
CH₂
Здесь цикл состоит из трех атомов углерода (циклопропан), и к одному из атомов углерода присоединены две метильные группы (-CH₃).
5. 1,2-Диметилциклопропан (1,2-Dimethylcyclopropane)
Молекулярная формула: C₅H₁₀
Структурная формула:
CH₂
/ \
CH₃—C CH₂
\ /
CH₃
В данном случае цикл состоит из трех атомов углерода (циклопропан), а две метильные группы расположены на соседних углеродах кольца.
Имена изомеров:
- Циклопентан
- Метилциклобутан
- Этилциклопропан
- 1,1-Диметилциклопропан
- 1,2-Диметилциклопропан
Все изомеры имеют одну и ту же молекулярную формулу C₅H₁₀, но отличаются структурой и, соответственно, химическими и физическими свойствами.