回答

✨ ベストアンサー ✨

ご自分で回答している部分にヒントがありますが、
何が分からないのかな?

>答えは鎖状が16種で環状が32種。
鎖状の時不斉炭素原子をもっているのは4つ、環状の時は5つ。ですよね...?

そうです。
ここまで、理解されているなら、後は簡単かなと思うのですが…。

では、解答しますね。

何でこの解答になるかですが、
不斉炭素1つについて鏡像がある。から不斉1個で光学異性体が2個。だから、鎖状構造は不斉炭素が4個なら2^4=16個、環状は不斉5個だから、2^5=32個あります。

以上です。普通こんな感じになります。
ただし、対称面が左右だけでなく上下にもある場合、メソ体というのがあり、同じ異性体がありダブりますから-1します🙇

Hoho

不斉炭素原子1個で光学異性体が2個あるのは分かるのですが、それだとどうして2×4(2×5)にならずに、2^4(2^5)になるのでしょうか、、、?

🍇こつぶ🐡

例えば、1つの不斉で2個ありますが、不斉が2個あると、その1つの不斉に対して2個異性体がありますが、もう一つの不斉でも2個あるから、2×2=4あります。
ここまで考えると、2×4とか2×5とかになり、累乗のような形は何で?となるかもしれません。

では、不斉3個あったらどうなりますか?2×3ではありません。2×3だと右左、右左、右左しか考えていません。1個の不斉に2個異性体がありますが、別に右左が3つでなくても、例えば左右、右左、右左とかも別扱いします。ここからは、数学の重複順列の考え方となりますが、2×3だと、左右を必ず1個ずつ使用することになります。しかし、光学異性体は右右とか左左とかでも良いです。だから、重複OKで、右と左が一つずつと考えると2×3ですが、重複OKなら、2の3乗となります。

同様に4つ、5つ、不斉があれば、重複OKの順列計算と同じになります。だから、累乗になります。
ちょっと分かりにくく、長文ですいません。

3この不斉とか、適当にアルファベットを振り、自分で書いてみれば、累乗になるのは分かると思います。
特に、立体や空間の構造は頭で考えず、自分で書いてみることを奨めます🙇

Hoho

あーなるほど!!!
そういう事だったんですね!!
いや!やっと分かりました笑
ありがとうございます!!!

🍇こつぶ🐡

いえいえ。
理解されましたら、解決済みして頂けると助かります🙇

Hoho

すみません忘れてましたm(_ _)m

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