1.5. Структурная изомерия алканов

Изомерия - явление, при котором одному и тому же качественному и количественному составу соответствуют несколько соединений, отличающихся друг от друга взаимным расположением атомов, т.е. строением, а следовательно, и свойствами.

Углеводородам с четырьмя и более углеродными атомами свойственно явление структурной изомерии - изомерии углеродного скелета. В ряду алканов формулы изомеров нагляднее всего строить в виде схем углеродного скелета, постепенно наращивая по одному углеродному атому.

Углеродные скелеты трех первых представителей выглядят так:

Никакого другого порядка химических связей атомов углерода для цепей С₁-С₃ быть не может.

Для углеводорода с четырьмя углеродными атомами можно построить формулы двух изомеров

Дополнив схемы нужным числом водородных атомов, получим структурные формулы для двух изомерных алканов:

Структурные формулы изображают лишь порядок химической связи атомов, а не их истинное расположение в пространстве или на плоскости (хотя это расположение точно известно). Поэтому представленные ниже формулы отображают одно и то же соединение:

Углеводород с пятью углеродными атомами в молекуле существует в виде трех изомеров:

Соединения с неразветвленной углеродной цепью, как, например, бутан, пентан, называют соединениями нормального строения или сокращенно н-углеводородами; если же цепь имеет разветвление, то соединения называют изосоединениями. Приставка изо- используется в названиях соединений, в которых две метильные группы находятся на конце неразветвленной цепи; приставка нео- указывает на наличие трех метильных групп на конце неразветвленной цепи.

Зависимость количества изомеров предельных углеводородов от числа углеродных атомов в молекуле представлена в следующей таблице: