内容正文:
第一节 有机化合物的结构特点
第一章 有机化合物的结构特点与研究方法
第三课时 有机化合物中的同分异构体
制作人:阳海斌
1、理解有机化合物同分异构现象的内涵。
2、学会同分异构体的书写方法。
3、能判断有机物的同分异构体。
学习目标
思考交流:
戊烷(C5H12)的三种同分异构体的结构
异戊烷
正戊烷
新戊烷
为什么有机化合物的种类如此繁多呢?
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第五级
物质名称 正戊烷 异戊烷 新戊烷
结构简式
相同点 组成
性质
不同点 结构
性质
CH3CH2CH2CH2CH3
(CH3)2CHCH2CH3
C(CH3)4
分子式相同,通式相同
化学性质相似
碳骨架不同
物理性质不同,支链越多,沸点越低
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2、同分异构体
一、有机化合物的同分异构现象
1、同分异构现象
化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构现象,叫做同分异构体现象。
具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。
理解
三个相同
分子组成相同
分子量相同
分子式相同
两个不同
结构不同
性质不同
3、同分异构类型
同分异构
类型 定义 实例
碳链异构
位置异构
官能团异构
(类别异构)
碳的骨架不同
官能团位置不同
官能团种类不同
正戊烷、异戊烷、
新戊烷
CH2=CHCH2CH3
CH3CH=CHCH3
CH3-CH2-OH
CH3-O-CH3
顺反异构:
CH2=CH-CH2-CH3
CH3-CH=CH-CH3
CH2=C-CH3
CH3
CH3-CH=CH-CH3
C=C
CH3
CH3
H
H
C=C
CH3
CH3
H
H
顺式
反式
对映异构(立体异构):
C
A
B
C
D
C
A
B
C
D
二、同分异构体的书写
注: 碳碳单键可以旋转,整条碳链可以任意翻转。
1、碳架异构——烷烃同分异构体的书写(减碳法)
书写方法:烷烃只存在碳架异构,书写方法可概括为“两注意、四顺序”:
C—C—C—C—C—C
① 排主链,主链由长到短
以己烷(C6H14)为例:
C—C—C—C—C
C
C—C—C—C—C
C
② 减碳(从头摘)架支链:
支链位置由心到边,但不到端,等效碳不重排。
C
C—C—C—C
C
C—C—C—C
C
C
支链由整到散,由心到边但不到端,多支链时,排布由对到邻再到间。
③ 减碳(从头摘)架支链
④ 最后用氢原子补足碳原子的四个价键
CH3—C—CH2—CH3
CH3
CH3
CH3—CH—CH—CH3
CH3
CH3
CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3
CH3—CH2—CH—CH2—CH3
CH3
CH3—CH—CH2—CH2—CH3
CH3
CH3—C—CH2—CH3
CH3
CH3
CH3—CH—CH—CH3
CH3
CH3
故:己烷(C6H14)共有5种同分异构体,其结构简式如下:
2、位置异构
① 插入法(适用于烯烃、炔烃、酮、醚)
(1) 书写方法:先链后位,即先写出可能的碳骨架结构,再加上含有的官能团位置。
(2) 以C4H8(含有一个碳碳双键)为例,具体步骤如下:
① 按照烷烃同分异构体的书写步骤,写出可能的碳骨架结构:C—C—C—C、
② 根据碳骨架结构的对称性和碳原子的成键特点,在碳骨架上可能的位置添加双键:
③ 补写氢原子:根据碳原子形成4个共价键,补写各碳原子所结合的氢原子数。
④ C4H8共有3种烯烃的同分异构体。
② 取代法(适用于醇酚、卤代烃、醛、酰胺、胺、羧酸)
先根据给定烷基的碳原子数,写出烷烃的同分异构体的碳骨架,再根据碳链的对称性,用其他原子或原子团取代碳链上不同的氢原子。
例:写出分子式为C4H9Cl的同分异构体。
C—C—C—C
C—C—C
C
思路:一般按定官能团→碳链异构→挂官能团的顺序。
③“定一移一法”
先写出碳链异构的碳骨架,再根据碳链的对称性,固定一个取代基,移动另一个取代基。
例:写出分子式为C3H6Cl2的同分异构体
C—C—C
Cl
C—C—C
Cl
3、芳香族化合物同分异构体书写
(1) 若苯环连一个取代基:-X
X
(2) 若苯环连两个取代基
—X
—X
X
X
X
X
—X
—Y
Y
X
Y
X
(3) 若苯环连三个取代基
① 若苯环连三个相同取代基: -X
X
X
X
—X
—X
X
X
X
X
② 若苯环有三个取代基,两个相同一个不同:-X、-Y
—X
—X
X
X
X
X
—X
—X
Y—
—X
—X
Y
X
X
Y
Y
X
X
X
X
Y
X
X
Y—
③ 若苯环有三个不同取代基: