Desenhe uma estrutura para a fórmula molecular
, sabendo que a substância não tem carbono secundário e apresenta um carbono quaternário e um terciário.
Passo 1
Beleza, o enunciado pede para desenhar uma estrutura de
(um heptano) sabendo que:
- não existe carbono secundário (ou seja, nenhum C ligado a exatamente 2 carbonos)
- há um carbono quaternário (ligado a 4 carbonos)
- há um carbono terciário (ligado a 3 carbonos)
Conteúdo: isomeria de alcanos e classificação de carbonos (primário, secundário, terciário, quaternário). Vamos usar a valência do carbono (4 ligações) e a definição de cada tipo pra montar a cadeia.
Passo 2
Primeiro, recapitula a teoria básica de classificação de carbonos:
- Carbono primário (1°): ligado a 1 outro C (e 3 H).
- Secundário (2°): ligado a 2 outros C (e 2 H).
- Terciário (3°): ligado a 3 outros C (e 1 H).
- Quaternário (4°): ligado a 4 outros C (e 0 H).
Como não podemos ter nenhum secundário, todos os carbonos devem ser 1°, 3° ou 4°. E a gente precisa de exatamente um 4° e um 3°. Os demais serão 1°.
Passo 3
Vamos pensar numa cadeia principal curta pra facilitar os ramos: se escolhermos uma butana (4 carbonos em linha), sobra espaço pra dar 3 metil (CH₃) extras e chegar a 7 carbonos no total.
– Num dos carbonos centrais (posição 2), a gente colocar dois metil extras. Assim esse C fica ligado a: C-1, C-3, CH₃-A e CH₃-B → 4 ligações a carbono → é o nosso C quaternário.
– No outro carbono central (posição 3), colocamos um metil extra. Aí ele fica ligado a: C-2, C-4 e CH₃-C → 3 ligações a carbono → é o nosso C terciário.
– Os que restam (extremidades da cadeia e os três metil soltos) são todos primários.
– No outro carbono central (posição 3), colocamos um metil extra. Aí ele fica ligado a: C-2, C-4 e CH₃-C → 3 ligações a carbono → é o nosso C terciário.
– Os que restam (extremidades da cadeia e os três metil soltos) são todos primários.
Passo 4
Escrevendo em fórmula condensada, a estrutura fica assim:
onde:
• o segundo C, , é o quaternário (4 ramificações em C).
• o terceiro C, , é o terciário (3 ramificações em C).
• os CH₃ das pontas e os três CH₃ “pendurados” são primários.
• o segundo C,
• o terceiro C,
• os CH₃ das pontas e os três CH₃ “pendurados” são primários.
Resposta
A estrutura de 2,2,3‐trimetilbutano, que satisfaz os requisitos, é: