Номер 547, страница 121 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

547. Дайте названия альдегидам, структурные формулы и модели молекул которых:

а) $CH_3-\overset{CH_3}{\text{CH}}-CH_2-CH_2-\text{C}(=\text{O})\text{H}$;

б) $CH_3-\overset{C_2H_5}{\text{CH}}-\underset{C_2H_5}{\text{CH}}-CH_2-\text{C}(=\text{O})\text{H}$;

в) модель молекулы;

г) модель молекулы.

a)

Решение:

Исходная структурная формула альдегида: $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2-CHO$.

1. Для присвоения названия по номенклатуре ИЮПАК необходимо найти самую длинную углеродную цепь, которая включает атом углерода альдегидной группы ($-CHO$). Нумерация атомов углерода в цепи начинается с атома углерода альдегидной группы, который всегда получает номер 1.

$\overset{5}{C}H_3-\overset{4}{C}H(CH_3)-\overset{3}{C}H_2-\overset{2}{C}H_2-\overset{1}{C}HO$

2. Самая длинная цепь содержит 5 атомов углерода. Основа названия происходит от соответствующего алкана - пентана. Суффикс "-ан" заменяется на "-аналь" для обозначения альдегидной группы. Таким образом, основа названия - "пентаналь".

3. У четвертого атома углерода (C4) основной цепи находится заместитель - метильная группа ($-CH_3$).

4. Полное название формируется указанием положения и названия заместителя перед названием основной цепи: 4-метилпентаналь.

Ответ: Название: 4-метилпентаналь. Структурная формула: $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2-CHO$.

б)

Решение:

Исходная структурная формула альдегида: $CH_3-CH(C_2H_5)-CH(C_2H_5)-CH_2-CHO$.

1. Чтобы найти самую длинную углеродную цепь, необходимо рассмотреть все возможные варианты, включая углеродные атомы в заместителях (этильных группах $-C_2H_5$, которые представляют собой $-CH_2-CH_3$).

2. Самая длинная цепь, содержащая альдегидную группу, получается, если включить в нее одну из этильных групп. Пронумеруем атомы в этой цепи, начиная с углерода альдегидной группы (C1):

$\overset{6}{C}H_3-\overset{5}{C}H_2-\overset{4}{C}H(CH_3)-\overset{3}{C}H(CH_2CH_3)-\overset{2}{C}H_2-\overset{1}{C}HO$

Эта цепь состоит из 6 атомов углерода. Основа названия - от алкана "гексан", с заменой суффикса на "-аналь". Получаем "гексаналь".

3. Теперь определим заместители относительно этой главной цепи. У третьего атома углерода (C3) находится этильная группа ($-C_2H_5$), а у четвертого (C4) - метильная группа ($-CH_3$).

4. Составляем полное название, перечисляя заместители в алфавитном порядке (метил, этил) с указанием их положения: 3-этил-4-метилгексаналь.

Ответ: Название: 3-этил-4-метилгексаналь. Структурная формула: $CH_3-CH(C_2H_5)-CH(C_2H_5)-CH_2-CHO$.

в)

Решение:

1. Анализируем представленную шаростержневую модель. Красный шар обозначает атом кислорода (O), серые шары - атомы углерода (C), а белые - атомы водорода (H). Группа, состоящая из атома углерода, соединенного двойной связью с кислородом и одинарной связью с водородом (находится слева), является альдегидной группой ($-CHO$). Атом углерода этой группы является первым (C1).

2. Прослеживая самую длинную непрерывную цепь атомов углерода от C1, мы обнаруживаем, что она состоит из 5 атомов. Следовательно, в основе названия лежит "пентаналь".

3. Идентифицируем боковые группы (заместители) на этой цепи. У второго атома углерода (C2) находится этильная группа ($-C_2H_5$). У третьего атома углерода (C3) находится метильная группа ($-CH_3$).

4. Записываем структурную формулу и составляем полное название, перечисляя заместители в алфавитном порядке: 2-этил-3-метилпентаналь.

Ответ: Название: 2-этил-3-метилпентаналь. Структурная формула: $CH_3CH_2CH(CH_3)CH(C_2H_5)CHO$.

г)

Решение:

1. Анализируем полусферическую (пространственную) модель. Красный цвет соответствует кислороду (O), серый - углероду (C), белый - водороду (H). Слева четко видна альдегидная группа ($-CHO$). Углерод этой группы - C1.

2. Атом C1 соединен с другим атомом углерода, C2. Этот атом C2, в свою очередь, связан с тремя одинаковыми группами, каждая из которых представляет собой метильную группу ($-CH_3$).

3. Таким образом, мы можем записать структурную формулу этого соединения как $(CH_3)_3C-CHO$.

4. Находим самую длинную углеродную цепь, включающую C1. Цепь $CHO-C(CH_3)_2-CH_3$ состоит из 3 атомов углерода. Основа названия - "пропаналь".

5. У второго атома углерода (C2) находятся два заместителя - две метильные группы.

6. Составляем полное название, используя приставку "ди-" для обозначения двух одинаковых заместителей: 2,2-диметилпропаналь.

Ответ: Название: 2,2-диметилпропаналь. Структурная формула: $(CH_3)_3C-CHO$.