Коротко о задаче и методе: октановая кислота имеет формулу C8H16O2 и представляет собой предельную (насыщенную) монокарбоновую кислоту. Все её конституционные (скелетные) изомеры получаются за счёт разных ветвлений углеродного остова. Удобно заметить, что при удалении атома водорода у терминального углерода получается гептильный радикал C7H15, поэтому число изомеров октановой кислоты равно числу конституционных изомеров гептана — их 9. Ниже перечислены все изомеры с названиями и упрощёнными (сжатими) структурными формулами.

1. Н-октановая кислота (октановая кислота): CH3-(CH2)6-COOH
2. 3-метилоктановая кислота: CH3-CH2-CH(CH3)-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH
3. 4-метилоктановая кислота: CH3-CH2-CH2-CH(CH3)-CH2-CH2-CH2-COOH
4. 3,3-диметилоктановая кислота: CH3-CH2-C(CH3)2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH
5. 3,4-диметилоктановая кислота: CH3-CH2-CH(CH3)-CH(CH3)-CH2-CH2-CH2-COOH
6. 3,5-диметилоктановая кислота: CH3-CH2-CH(CH3)-CH2-CH(CH3)-CH2-CH2-COOH
7. 4,4-диметилоктановая кислота: CH3-CH2-CH2-C(CH3)2-CH2-CH2-CH2-COOH
8. 4-этилоктановая кислота: CH3-CH2-CH2-CH(CH2CH3)-CH2-CH2-CH2-COOH
9. 3,3,4-триметилоктановая кислота: CH3-CH2-C(CH3)2-CH(CH3)-CH2-CH2-CH2-COOH

Комментарии учителя: при записи формул я дал сжатые (конденсированные) формулы, где в скобках показаны заместители на соответствующем атоме углерода. Нумерация в названиях всегда ведётся от карбоксильной группы (COOH) так, чтобы локанты были минимальными. Если хотите, могу нарисовать (показать пошагово) структурные формулы в виде развернутых цепочек с указанием нумерации атомов для каждого изомера.

План рассуждения (как у учителя):

1. Октановая кислота имеет формулу C8H16O2 — в её составе 8 атомов углерода, один из которых входит в карбоксильную группу –COOH.
2. Если убрать карбоксильный углерод, остаётся радикал C7 (гептил). Поэтому число структурных (конституционных) изомеров октановой кислоты равно числу различных углеродных скелетов из 7 атомов углерода (т.е. числа изомеров гептана), каждый из которых даёт свой вариант кислоты при присоединении карбоксильной группы на конце цепи.
3. Изомеры гептана (их 9) приводят к 9 изомерам кислот C8H16O2. Перечислим их с названиями по IUPAC (заметив, что названия образованы от соответствующего предельного основного скелета с нужными заместителями):

Все конституционные изомеры октановой кислоты (C8H16O2):

• 1) Октановая кислота (n‑octanoic acid) — нормальная (неразветвлённая) цепь.
• 2) 2‑Метилгептановая кислота (2‑methylheptanoic acid).
• 3) 3‑Метилгептановая кислота (3‑methylheptanoic acid).
• 4) 4‑Метилгептановая кислота (4‑methylheptanoic acid).
• 5) 2,2‑Диметилгексановая кислота (2,2‑dimethylhexanoic acid).
• 6) 2,3‑Диметилгексановая кислота (2,3‑dimethylhexanoic acid).
• 7) 2,4‑Диметилгексановая кислота (2,4‑dimethylhexanoic acid).
• 8) 3,3‑Диметилгексановая кислота (3,3‑dimethylhexanoic acid).
• 9) 3‑Этилгексановая кислота (3‑ethylhexanoic acid).

Примечания учителя:

• Названия даны по правилам замещённого карбонового скелета: например «2‑метилгептановая» означает основную цепь из 7 C с метильной группой на C‑2, всего 8 C в молекуле.
• При проверке структуры важно согласовать нумерацию так, чтобы карбоксильный углерод был C‑1, и выбирать наименьшие номера для заместителей.
• Если нужно, могу нарисовать (описать структурно) каждую формулу или дать тривиальные названия (например, октановая кислота — каприловая или каприновая и т.д.), а также показать, как именно получаются перечисленные имена из изомеров гептана.