Задание №11 — Основы органической химии

Решение.

Для того чтобы найти изомеры бутановой кислоты, сначала определим её молекулярную формулу и класс соединений.

1. Анализ бутановой кислоты:
Бутановая кислота (масляная кислота) относится к классу предельных одноосновных карбоновых кислот. Корень «бут-» указывает на наличие 4 атомов углерода. Общая формула таких кислот — C_nH_2nO₂.
Структурная формула: CH₃–CH₂–CH₂–COOH.
Молекулярная формула: C₄H₈O₂.

Изомерами бутановой кислоты могут быть:
— Изомерные карбоновые кислоты (изомерия углеродного скелета);
— Сложные эфиры (межклассовая изомерия), так как они имеют ту же общую формулу C_nH_2nO₂.

2. Разбор предложенных вариантов:

1) Пропилацетат — это сложный эфир, образованный пропиловым спиртом (3 атома C) и уксусной кислотой (2 атома C).
Суммарное количество атомов углерода: 3 + 2 = 5. Формула: C₅H₁₀O₂. Не подходит.

2) Диэтиловый эфир — это простой эфир. Общая формула простых эфиров C_nH_2n+2O.
Формула: CH₃–CH₂–O–CH₂–CH₃ (C₄H₁₀O). Не подходит по количеству водорода и кислорода.

3) 2-метилпропановая кислота — это карбоновая кислота с разветвленным скелетом. Корень «пропан-» (3 атома C) плюс метильный радикал (1 атом C) дают в сумме 4 атома углерода.
Структурная формула: CH₃–CH(CH₃)–COOH.
Молекулярная формула: C₄H₈O₂. Это изомер углеродного скелета. Подходит.

4) Изопропилформиат — это сложный эфир, образованный изопропиловым спиртом (3 атома C) и муравьиной (метановой) кислотой (1 атом C).
Суммарное количество атомов углерода: 3 + 1 = 4.
Структурная формула: H–COO–CH(CH₃)₂.
Молекулярная формула: C₄H₈O₂. Это межклассовый изомер. Подходит.

5) Метилэтиловый эфир — это простой эфир.
Формула: CH₃–O–CH₂–CH₃ (C₃H₈O). Не подходит по количеству углерода и кислорода.

Таким образом, веществами с молекулярной формулой C₄H₈O₂ являются 2-метилпропановая кислота и изопропилформиат.

Ответ: 34

Источник: ФИПИ