Số đồng phân của C4H8 là? Gọi tên đồng phân của C4H8?

1. Số đồng phân của C4H8 là bao nhiêu?

Đồng phân của C4H8 bao gồm các trường hợp:

+ Đồng phân bất bão hòa k với độ bất bão hòa = số liên kết π + số vòng = (4.2 + 2 – 8)/2 = 1.

+ Đồng phân với phân tử có chứa liên kết π hoặc 1 vòng

=> Có các đồng phân anken bao gồm:

– CH2=CH−CH2−CH3: but−1−en

– CH2=C(CH3)−CH3: 2−metylprop−1−en

– CH3−CH=CH−CH3: but – 2 – en

+ Đồng phân cấu tạo mạch hở của C4H8 bao gồm:

– Cyclobutan: 4 nguyên tố C nối với nhau tạo thành một vòng, các nguyên tố H gắn xung quanh các nguyên tố C.

– C3H5-CH3: Methylcyclopropane

+ Ngoài ra cần lưu ý với CH3 – CH = CH – CH3 (but – 2 – en) vì chất này có đồng phân hình học là:

– Cis – but – 2 – en

– Trans – but – 2 – en

Như vậy, số đồng phân của C4H8 là 6 đồng phân (3 đồng phân anken, 2 đồng phân cấu tạo mạch hở và trong đó 1 đồng phân anken lại có 2 đồng phân hình học).

2. Gọi tên đồng phân của C4H8?

2.1. Đồng phân anken gồm các loại nào?

Theo lý thuyết nói chung, anken có các loại đồng phân bao gồm:

– Đồng phân cycloankan (n ≥ 3)

– Đồng phân vị trí liên kết đôi (n ≥ 4)

– Đồng phân mạch C (n ≥ 4)

– Đồng phân hình học.

+ Điều kiện để một anken có đồng phân hình học thì anken đó phải có công thức cấu tạo là A – C(B) = C(X) – Y và A khác B, X khác Y.

+ Đồng phân hình học bao gồm hai loại là đồng phân cis và đồng phân trans, trong đó:

Đồng phân cis thì có mạch C chính cùng một phía của mặt phẳng chứa liên kết π.

Đồng phân trans thì sẽ có mạch C chính ở khác phía của mặt phẳng chứa liên kết π.

2.2. Đồng phân C4H8 gồm các đồng phân nào?

Từ kiến thức lý thuyết chung về đồng phân anken nói chung, đối với anken C4H8 sẽ có 6 đồng phân với tên gọi lần lượt là:

+ Đồng phân vị trí liên kết đôi: But−1−en: CH2=CH−CH2−CH3

+ Đồng phân vị trí liên kết đôi: 2−metylprop−1−en: CH2=C(CH3)−CH3

+ Đồng phân mạch C: Methylcyclopropane: C3H5-CH3

+ Đồng phân cycloankan: Cyclobutan:

+ Hai đồng phân hình học của but – 2 – en (CH3−CH=CH−CH3) là:

Cis – but – 2 – en:  (đồng phân cùng phía)

Trans – but – 2 – en:  (đồng phân trái phía)

3. Các loại đồng phân:

Đồng phân là một hiện tượng mà các phân tử được tìm thấy có công thức phân tử giống nhau, có cùng số lượng và giống nhau về cả loại nguyên tử. Tuy nhiên, chúng sẽ có sự khác biệt về cách sắp xếp các nguyên tử tạo lên các cấu trúc khác nhau. Hay nói cách khác, đồng phân là những phân tử có cùng công thức phân tử nhưng công thức cấu tạo thì khác nhau. Các loại đồng phân đó bao gồm:

3.1. Đồng phân hình học:

Đồng phân hình học là một loại thuộc đồng phân lập thể. Trong đó:

Các đồng phân lập thể là những đồng phan có cùng khr năng kết nối trong các nguyên tử của chúng. Tuy nhiên, chúng lại có sự sắp xếp khác nhau trong không gian ba chiều tạo thành các đồng phân.

Có nhiều cách phân loại đồng phân lập thể khác nhau tùy thuộc vào cách sắp xếp của chúng. Nhận thấy rằng trong đồng phân cấu tạo sẽ có một số khác biệt trong liên kết của các nguyên tử. Chẳng hạn như but – 1 – en có 1 liên kết đôi, sau đó đến các liên kết đơn còn but – 2 – en thì sẽ có liên kết đôi ở giữa hai liên kết đơn. Một đồng phân lập thể sẽ có cùng khả năng kết nối giữa tất cả các nguyên tử trong phân tử.

Còn đồng phân hình học thì là một loại đồng phân có thứ tự liên kết giữa các nguyên tử giống nhau nhưng lại có cách sắp xếp các nguyên tử trong không gian khác nhau. Đồng phân hình học không thể tự do xoay chuyển liên kết đôi trong anken, do đó chỉ tạo dựng được hai cách khác nhau cho loại đồng phân cấu tạo có sự đối xứng như but – 2 – en.

Đồng phân hình học sẽ tạo thành hai loại là:

+ Đồng phân cis có sự đối xứng cùng phía, tức là hai nguyên tử hydro đơn lẻ ở cùng một phía của phân tử.

+ Đồng phân trans có sự đối xứng trái phía, tức là hai nguyên tử hydro đơn lẻ ở hai phía đối diện của phân tử.

Cần lưu ý rằng trong cả hai phân tử, thứ tự liên kết của các nguyên tử là như nhau. Để tạo được đồng phân hình học này, các phân tử phải có cấu trúc bền vững để đảm bảo ngăn chặn sự quay vòng tự do quanh một liên kết. Đồng phân hình học sẽ chỉ xảy ra với một liên kết đôi hoặc một vòng và hai nguyên tử carbon phải có hai nhóm khác nhau được gắn vào thì mới có thể tạo lên đồng phân hình học.

Ngoài ra, cũng cần đặc biệt lưu ý về tính chất vật lý cũng như tính chất hóa học của các đồng phân hình học cũng sẽ có sự khác nhau. Do đó, các đồng phân của anken C4H8 cũng sẽ có những tính chất vật lý và hóa học khác nhau mà chúng ta không thể đánh đồng cùng là C4H8, chúng sẽ giống nhau. Đó là nhận định sai lầm cần tránh.

3.2. Đồng phân cấu trúc:

Về đồng phân cấu trúc, khác với đồng phân hình học, đồng phân cấu trúc sẽ có sự khác nhau về khả năng kết nối với các vị trí, thứ tự liên kết giữa các nguyên tử có sự khác nhau. Như các đồng phân của C4H8 cũng vậy, đều có chung công thức cấu tạo là C4H8, tuy nhiên đồng phân cấu trúc có sự khác biệt, được thể hiện rõ qua các đồng phân của chúng như:

– CH2=CH−CH2−CH3: but−1−en

– CH2=C(CH3)−CH3: 2−metylprop−1−en

– CH3−CH=CH−CH3: but – 2 – en

Vị trí các nguyên tử trong đồng phân của C4H8 hoàn toàn có sự khác biệt dễ nhận thấy. Đó là đồng phân cấu trúc. Trong quá trình chuyển đổi một đồng phân cấu trúc này thành một đồng phân cấu trúc khác sẽ có ít nhất một liên kết phải bị phá vỡ và cải tổ ở một vị trí khác trong phân tử.

3.3. Đồng phân quang học

Ngoài hai đồng phân quen thuộc trên, còn một loại đồng phân khác là đồng phân quang học. Trong các đồng phân lập thể, nếu không phải đồng phân hình học, còn lại sẽ là đồng phân quang học. Đồng phân quang học là các đồng phân có sự khác nhau trong vị trí sắp xếp của các nhóm thế xung quanh một hoặc nhiều nguyên tử của phân tử. Chúng được gọi tên là đồng phân quang học chính bởi sự tương tác của chúng với ánh sáng phân cực phẳng. Chúng còn có cái tên gọi khác là đồng phân đối ảnh hoặc đồng phân đối quang.

Enantiomers chính là loại hình ảnh phản chiếu không thể thay thế. Ví dụ đơn giản dễ hiểu về đồng phân quang học chính là bàn tay của bạn. Dù cho bạn có làm như thế nào, dù xoay hay vặn tay ra sao thì hai bàn tay của bạn cũng không thể xếp chồng lên nhau. Bàn tay của bạn chỉ có thể là hình ảnh phản chiếu của nhau. Cũng giống như khi bạn soi gương, tất cả những chi tiết bạn nhìn được trước gương cũng chỉ có thể là sự phản quang hình ảnh của bạn một cách trái chiều, đó không phải chính gương mặt bạn mà nó đã bị trái chiều, bị lệch đi 180 độ.

Các đối tượng mà có hình ảnh phản chiếu không thể thay thế được đó, chúng được gọi là bất đối xứng. Khi kiểm tr một phân tử được coi là bất đối xứng khi các nguyên tử C sẽ có 4 nhóm duy nhất được gắn vào. Và cần phải lưu ý rằng chúng ta phải nhìn xa hơn nguyên tử đầu tiên được gắn vào nguyên tử C trung tâm còn 4 vòng tròn sẽ chỉ ra 4 nhóm duy nhất được gắn vào nguyên tử C trung tâm, đó là sự bất đối. Ví dụ, Epimers là một nhóm phụ của diastereomers, chúng chỉ khác nhau ở 1 vị trí. Và cần khẳng định rằng, tất cả các epimer đều là đồng phân không đối quang nhưng không phải tất cả đồng phân không đối quang đều là đồng phân epime. Các epime có cách sắp xếp khác nhau xung quanh một nguyên tử nhưng cách sắp xếp xung quanh các nguyên tử khác lại giống nhau.