Изомерия сопряженных диенов

Структурная изомерия

1. Изомерия положения сопряженных двойных связей:

2 . Изомерия углеродного скелета:

3. Межклассовая - изомерия с алкинами и циклоалкенами.

Н апример, формуле С₄Н₆ соответствуют следующие соединения:

Ацетиленовые углеводороды (алкины)

Алкины – это углеводороды, в молекулах которых два атома углерода находятся в третьем валентном состоянии (sp-гибридизации) и связаны друг с другом тройной связью.

Алкины, как и другие углеводороды, образуют свой гомологический ряд с общей формулой С_nH_{2n – 2}, где n  2. Родоначальником этого ряда является ацетилен С₂Н₂, поэтому алкины называют также ацетиленовыми углеводородами. Тройная связь в молекуле ацетилена представляет собой сочетание одной - и двух -связей. Все четыре атома в молекуле ацетилена расположены на одной прямой линии, представляющей собой ось трёх -связей, образованных гибридными орбиталями атома углерода. Оставшиеся у каждого атома углерода две негибридизованные p-орбитали образуют боковым перекрыванием две -связи. Каждая из этих -связей располагается во взаимно перпендикулярных плоскостях как между собой, так и по отношению к оси -связей. Длина тройной связи составляет 1,20 Å, валентные углы равны 180^, т. е. молекула ацетилена линейна

1,20 Å

Н  С С  Н

1,06 Å 1,06 Å

Ацетиленовые углеводороды называют по систематической номенклатуре заменяя в названиях соответствующих алканов окончание –ан на –ин. Главная цепь должна обязательно включать тройную связь, которая и определяет начало нумерации цепи. Все остальные правила ИЮПАК те же, что и для этиленовых углеводородов. По рациональной номенклатуре эти соединения называют как производные ацетилена (приведены в круглых скобках). Например:

1 2 3 4 1 2 3 4

СН  С  СН₂  СН₃ СН₃  С  С  СН₃

бутин-1 бутин-2

(этилацетилен) (диметилацетилен)

Структурная изомерия алкинов определяется двумя факторами: строением главной углеродной цепи и положением в ней тройной связи. Изомерия в ряду ацетилена начинается с С₄Н₆ – возможные изомеры бутинов приведены выше. Следующему гомологу С₅Н₆ отвечают уже три изомера:

1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4

НС С  СН₂  СН₂  СН₃ СН₃  С  С  СН₂  СН₃ НС  С  СН  СН₃

СН₃

пентин-1 пентин-2 3-метилбутин-1

(пропилацетилен) (метилэтилацетилен) (изопропилацетилен)

Геометрических изомеров у алкинов нет. Они изомерны другому классу соединений – алкадиенам, так как имеют с ними одну общую формулу С_nH_2n – ₂. Например, бутадиен-1,3 СН₂  СН  СН  СН₂ изомерен двум бутинам, структурные формулы которых были приведены выше. Все три углеводорода имеют состав С₄Н₆.