所述半开发配方,也被称为半结构式,是可以给予的化合物的分子的许多可能的表示之一。由于它显示了分子及其共价键的正确顺序,因此在有机化学中非常常见,尤其是在学术著作中。
与开发的公式(与结构式相同)不同,此公式不显示CH键,因此省略了它们以简化表示。通过这个公式,任何读者都将能够理解分子的主干是什么。但不是其几何形状或任何立体化学方面。
2-甲基庚烷半发达配方。资料来源:加布里埃尔·玻利瓦尔(GabrielBolívar)。
为了澄清这一点,我们上面有一个半发达的2-甲基庚烷分子式:支链烷烃,分子式为C 8 H 18,服从通式C n H 2n + 2。请注意,分子式绝对不能说明结构,而半发达的分子式已经可以使我们直观地看到这种结构。
另外,请注意,CH键被省略,仅突出显示构成碳链或骨架的CC键。可以看出,对于简单分子,展开的式子与浓缩的式子重合。甚至与一个分子。
例子
甲烷
甲烷的分子式为CH 4,因为它具有四个CH键且几何形状为四面体。这些数据由结构公式提供,在平面外部或平面下方具有楔形。对于甲烷,经验公式和半显影公式的浓缩公式也变为CH 4。这是唯一具有这种唯一性的化合物。
半发达的甲烷分子式为CH 4的原因是其CH键未写。否则,它将对应于结构式。
丙烷
丙烷的半发展式为CH 3 -CH 2 -CH 3,只有两个CC键。它的分子是线性的,并且,如果您注意到,它的稠合式是完全相同的:CH 3 CH 2 CH 3,唯一的区别是省略了CC键。对于丙烷而言,半展开式和浓缩式的配方是一致的。
实际上,对于所有线性链烷烃都是如此,这将在以下各节中继续看到。
丁烷
丁烷的半显影式为CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3。请注意,它可以写在同一行上。严格来说,该式对应于正丁烷的式,表明其为线性且无支链的异构体。支链异构体2-甲基丙烷具有以下半发达式:
半开发的2-甲基丙烷配方。资料来源:加布里埃尔·玻利瓦尔(GabrielBolívar)。
这次不能再在同一行上写或表示它了。这两种异构体具有相同的分子式:C 4 H 10,不能将一个分子与另一个分子区分开。
戊烷
同样,我们还有另一个烷烃:戊烷,其分子式为C 5 H 12。正戊烷的半发达式为CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3,易于表示和解释,无需放置CH键。CH 3基团被称为甲基或甲基,而CH 2被称为亚甲基。
戊烷还具有其他支链结构异构体,可以在下面的图像中看到,这些图像由它们各自的半展开式表示:
戊烷的两个支链异构体的半发达式。资料来源:加布里埃尔·玻利瓦尔(GabrielBolívar)。
该异构体是2-甲基丁烷,也称为异戊烷。同时,异构体b是2,2-二甲基丙烷,也称为新戊烷。它的半发达公式清楚地表明了两种异构体之间的区别。但这并没有说明这种分子在太空中的样子。为此,将需要结构公式和模型。
乙醇
半发达的配方不仅用于烷烃,烯烃或炔烃,还用于任何类型的有机化合物。因此,乙醇,一种醇,具有半开式:CH 3 -CH 2 -OH。请注意,现在表示的是CO键,但不表示OH键。所有氢键均被忽略。
直链醇与烷烃一样容易代表。简而言之:所有线性分子的半发达式都易于编写。
二甲醚
醚也可以用半发达的公式表示。在分子式为C 2 H 6 O 的二甲醚的情况下,半展开式为:CH 3 -O-CH 3。请注意,二甲醚和乙醇是结构异构体,因为它们具有相同的分子式(计算C,H和O原子)。
环己烷
与支链化合物相比,半发达的支链化合物式更难以代表。但环状化合物(例如环己烷)更是如此。它的分子式与己烯及其结构异构体C 6 H 12相同,因为六角环算作不饱和键。
为了表示环己烷,绘制了一个六边形环,亚甲基CH 2位于其顶点,如下所示:
半开发的环己烷配方。资料来源:加布里埃尔·玻利瓦尔(GabrielBolívar)。
已开发的环己烷分子式将显示CH键,就好像该环具有电视“天线”一样。
亚磷酸
亚磷酸的分子式为H 3 PO 3。对于许多无机化合物而言,分子式足以使您对结构有所了解。但是有几个例外,这就是其中之一。由于H 3 PO 3是二质子酸,所以半展开式为:HPO(OH)2。
即,氢之一直接连接至磷原子。然而,式H 3 PO 3也允许具有半展开式的分子:PO(OH)3。实际上,两者都是所谓的互变异构体。
无机化学中的半发达式与有机化学中的缩合式非常相似。在无机化合物中,由于它们不具有CH键,并且由于它们在原理上更简单,因此它们的分子式通常足以描述它们(当它们为共价化合物时)。
一般评论
当学生学习命名规则时,半发达公式非常普遍。但是,一旦被吸收,化学笔记通常就会塞满骨架类型的结构式。即,不仅CH键被省略,而且通过忽略C也节省了时间。
其余的,在有机化学中,缩合配方比半发达配方更经常出现,因为前者甚至不需要像后者那样编写链接。当涉及到无机化学时,这些半发达的化学式并未得到广泛使用。
参考文献
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