Если от молекулы метана отнять два атома водорода, то получится остаток, или радикал, метилен=СН2. Этот радикал двухвалентен, так как он может, соответственно валентности углерода, присоединить два атома водорода или иного одновалентного элемента. Поэтому вполне естественно предположить, что два метилена, соединившись друг с другом, могут образовать молекулу. Строение вещества этилена С2Н4, представляющего собой два связанных друг с другом метилена, выражается формулой СН2=СН2. Такая формула означает, что в молекуле этого вещества атомы углерода связаны между собой двумя валентностями. Поэтому такая связь называется двойной связью, в отличие от простой, или ординарной, связи.
Путем таких же рассуждений, которые применялись для вывода гомологического ряда метана, т. е. последовательным замещением атомов водорода на метил, можно вывести другой гомологический ряд — ряд гомологов этилена. Второй член этого ряда С3Н6 будет иметь строение СН3—СН=СН2, а третий C4H8 уже может'существовать в трех изомерных формах:
Весь жегомологический ряд этилена будет иметь состав, выражаемый общей формулой СnН2n .
Аналогичным образом, соединяя два трехатомных остатка ≡СН (метин),получаем соединение С2Н2, называемое ацетиленом, которому обычно придается строение СН≡СН с тройной связью между атомами углерода. Замещением в ацетилене ато-ма водорода на метил получается его первый гомолог СН3—С≡СН и далее новый гомологический ряд углеводородов, имеющих общий состав CnH2n-2.
Каждый из этих гомологических рядов, как и ряд метана, может быть мысленно продолжен до бесконечности, причем для высших гомологов возможна изомерия; число возможных изомеров с увеличением числа атомов в молекуле все увеличивается и в пределе может дойти до бесконечности.
В цепи из трех атомов углерода каждый атом углерода может быть соединен с другими атомами углерода двойной связью. Присоединяя необходимое для удовлетворения валентности углерода число атомов водорода, получим углеводород С3Н4 строения СН2=С=СН2, от которого также можно вывести бесконечный гомологический ряд с возрастающим до бесконечности числом изомеров. Этот гомологический ряд будет иметь общую формулу CnH2n-2 тождественную формуле гомологов ацетилена.
Сочетая в молекуле двойную и тройную связь, можно полупить углеводород строения СН2=СН—С≡СН и от него гомологический ряд CnH2n-4, при двух тройных связях — углеводород строения СН≡С—С≡СН и его гомологический ряд общей формулы СnH2n-6. Сочетая в более длинных цепях три двойные связи, получим второй гомологический ряд формулы CnH2n-4; при четырех двойных связях — второй гомологический ряд формулы CnH2n-6 и сочетанием еще большего числа двойных и тройных связей — гомологические ряды CnH2n-8, CnH2n-10 и т. д. со все меньшим и меньшим числом атомов водорода при разном числе атомов углерода.
Предыдущая страница |
Сдедующая страница
СОДЕРЖАНИЕ