Question

烷烴分子中的基團—CH₃、—CH₂—、、中的碳原子分別稱為伯、仲、叔、季碳原子，數目分別用N₁、N₂、N₃、N₄表示。例如

分子中，N₁=6,N₂=1,N₃=2,N₄=1。試根據不同烷烴的組成結構，分析烷烴（除甲烷外）中各原子數的關系。

（1）烷烴分子中氫原子數N₀與N₁、N₂、N₃、N₄之間的關系是N₀=__________。

（2）四種碳原子數之間的關系為N₁=__________。

（3）若分子中N₂=N₃=N₄=1，則該分子的結構簡式可能為（任寫一種）__________。

（4）烷烴分子可看成由—CH₃、—CH₂—、和結合而成的。如果某烷烴分子中同時存在這4種基團，所含碳原子數又最少，這種烴分子應含_______個碳原子，其結構簡式可能為_______或_______或_______。

Answer 1

（1）3N₁+2N₂+N₃

（2）N₃+2N₄+2

（4）8   C（CH₃）₃CH（CH₃）CH₂CH₃      C（CH₃）₃CH₂CH（CH₃）CH₃

CH（CH₃）₂C（CH₃）₂CH₂CH₃

解析：(1)由—CH₃、—CH₂—、可以看出C、H原子個數的關系：N₀=3N₁+2N₂+N₃。

（2）構造法：首先寫出1個乙烷：CH₃—CH₃，在其中插入1個或多個—CH₂—基團，可得：CH₃—（CH₂）_n—CH₃(n為正整數），由此得出結論：引入—CH₂—不增加—CH₃的數目；同理，每引入1個（或）需增加1個—CH₃（或2個—CH₃）。又由于先有2個—CH₃，故N₁=N₃+2N₄+2。

或構造一個多支鏈有機物，如題干中有機物：

CHCH₃CH₃CHCH₃CCH₃CH₃CH₂—CH₃

可以發現，去掉1個—CH₂—，不減少—CH₃；去掉1個，減少1個—CH₃；去掉一個；減少2個—CH₃。由此，也可得出N₁與N₂、N₃、N₄的數量關系。

（3）由（2）得：N₁=N₃+2N₄+2=1+2+2=5。則該分子的化學式為：5CH₃+CH₂+CH+CC₈H₁₈，寫出C₈H₁₈的每一個同分異構體都為答案。如：

此問亦可由題干中有機物去掉1個原子團而得答案。

（4）將—CH₂、連接起來，余價用—CH₃補足。