11 класс (8)

Ответ: 1. A — 2,4-диметилгексан;
Б — 2,4-дибром-2,4-диметилгексан;
В — 3,5-диметилгексадиен-3,4-ин-1.

Углеводород А представляет собой алкан, так как массовая доля водорода больше 1/7. Тогда из уравнения 12n/(14n + 2) = 0,8421 находим, что n = 8. Значит, А — изомер октана С₈Н₁₈. Пусть в молекуле содержится х неэквивалентных атомов углерода. Тогда возможно существование х!/(х - 2)!2! = х(х - 1)/2 (число сочетаний из х по 2) структурно-изомерных дибромидов с атомами брома при неэквивалентных углеродных атомах. Из уравнения х(х - 1)/2 = 21 получаем х = 7. Семь типов неэквивалентных атомов углерода имеются лишь в трех из 18 структурных изомеров октана:

По условию А может быть получен гидрированием углеводорода В, который содержит три атома углерода в состоянии sp-гибридизации. Вспомним, что sp-гибридные углеродные атомы бывают не только в алкинах, но и в алленах (кумулированных диенах). Нечетное число гибридных атомов свидетельствует о том, что в молекуле В содержатся две кумулированные двойные связи; кроме того, есть одна тройная связь. Поэтому сразу можно исключить углеводород (2), поскольку в такой углеродный скелет все кратные связи не вписываются.

Из оставшихся двух углеводородов условию задачи удовлетворяет только углеводород (3), поскольку он содержит две третичные связи C-Н, которые наиболее активны в реакциях радикального замещения. Это обстоятельство определяет максимальное накопление соответствующего дибромида. В случае (1) явного количественного преобладания одного из дибромидов над другими не будет.

В углеродный скелет (3) поместить две кумулированные двойные связи и одну тройную связь можно единственным образом:

Это вещество называется 3,5-диметилгексадиен-3,4-ин-1.

Уравнения реакций:

В реакции с бромом кумулированные двойные связи ведут себя как изолированные, то есть происходит обычное присоединение брома к углеводороду В:

При окислении вещества В горячим кислым раствором перманганата калия происходят разрыв кратных связей и окисление промежуточно образующихся карбонильных соединений. Конечные продукты окисления — углекислый газ и уксусная кислота:

(5C₈H₁₀ + 26KMnO₄ + 39H₂SO₄ = 10CH₃COOH + 20CO₂ + 13K₂SO₄ + 26MnSO₄ + 44H₂O)