13.在烷烃分子中的基团:-CH3、-CH2-、中的碳原子分别称为伯、仲、叔、季碳原子,数目分别用n1n2n3n4表示.例如分子中,n1=6, n2=1, n3=2, n4=1.试根据不同烷烃的组成和结构,分析出烷烃(除甲烷外)中各原子数的关系.

(1)烷烃分子中氢原子个数为n0, n0n1n2n3n4的关系是n0=________或n0=________.

(2)四种碳原子数之间的关系为________.

(3)若某分子中n2n3n4=1,写出该分子的可能的结构简式.

解析:(1)因为伯、仲、叔、季碳原子结合的H原子分别为3、2、1、0个,所以根据伯、仲、叔碳原子数即可确定烷烃分子中H原子数为3n1+2n2+n3;根据烷烃的分子通式为CnH2n+2nn1+n2+n3+n4,即可确定烷烃分子中的H原子数为2(n1+n2+n3+n4)+2.

(2)由(1)中H原子数的关系可得3n1+2n2+n3=2(n1+n2+n3+n4)+2,整理即得n1n3+2n4+2.本题还可以利用仲、叔、季碳原子的自身特点求解:仲碳原子(-CH2-)只有2个余价,我们可以直接将其插入碳链中,而无须再接其他原子或原子团;叔碳原子()插入碳链中,还有一个余价,因此它还须要连接一个一价基团,即-CH3; 季碳原子()插入碳链中,还有二个余价,因此它还须要连接两个一价基团,即-CH3,再加上两端所连的两个一价基团(-CH3),因此所含-CH3个数(即伯碳原子数)为叔碳原子数+季碳原子数的2倍+2.

(3)该烷烃分子中含有一个仲碳原子、一个叔碳原子、一个季碳原子,由第(2)小题可知,伯碳原子数(-CH3)为5个,由于-CH3只能连在链端,而不能夹在中间,所以我们只须将-CH2-、进行组合连接,然后再补上-CH3即可.

答案:(1)n3+2n2+3n1 2(n1+n2+n3+n4)+2  (2) n1n3+2n4+2

 0  8231  8239  8245  8249  8255  8257  8261  8267  8269  8275  8281  8285  8287  8291  8297  8299  8305  8309  8311  8315  8317  8321  8323  8325  8326  8327  8329  8330  8331  8333  8335  8339  8341  8345  8347  8351  8357  8359  8365  8369  8371  8375  8381  8387  8389  8395  8399  8401  8407  8411  8417  8425  447348 

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