3.2
アルカンには、炭素-炭素と炭素-水素の2種類の単結合が含まれています。
メタン、エタン、プロパンなどの単純なアルカンは、原子を配置する方法が1つしかないため、単一の構造式を持っていることを意味します。
しかし、炭素が4つ以上あるアルカンは、同じ分子式で原子を複数の方法で配置することができ、構成的異性または構造的異性を示すことができる。
例えば、4炭素アルカンであるブタンは、2つの構造異性体を有する。直鎖型は、4つの炭素原子が直線状に並んでいます。
それに比べて、分岐型は炭素数3の鎖を持ち、4番目の炭素は鎖の2番目の炭素に側鎖または分岐として結合しています。
ブタンの各異性体には、4つの炭素原子に結合した10個の水素原子があります。したがって、ブタンには、同じ分子式を持つ2つの構造異性体があります。
さらに、異性体はその物理的特性が異なります:分岐ブタンの沸点は-11.6°Cですが、直鎖ブタンは-0.5°Cで沸騰します。
分岐異性体が1つしかないブタンと比較して、高級アルカンは任意の適切な炭素で分岐できます。したがって、高級アルカンは多くの異なる分岐異性体を持つことができますが、直鎖異性体は1つだけです。
例えば、ペンタンC5H12は、1つの直鎖異性体と2つの分岐異性体を有する。直鎖異性体は、n-ペンタンとも呼ばれ、5つの炭素原子すべてが分岐していない鎖に存在しています。
分岐異性体の1つは4炭素鎖を持ち、5番目の炭素は2番目の位置で炭素から分岐します。この異性体は、鎖の末端に-CH(CH3)2基があるため、イソペンタンと呼ばれます。
もう一方の分岐異性体は、中央の炭素から分岐する4番目と5番目の炭素を持つ3つの炭素鎖を持っています。この異性体は、末端が-C(CH3)3基であることからネオペンタンと呼ばれています。
著作権 © 2026 MyJoVE Corporation. 無断転載を禁じます。