内容正文:
7.1.3同分异构体的书写技巧
1.等效氢法理解烷烃一元取代物的种类数
2.定一移一法巧解二元取代问题
一、同分异构现象和同分异构体
1.同分异构体的概念
具有相同的相同的分子式但具有不同结构的现象叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
例如戊烷就有正戊烷、异戊烷和新戊烷三种不同的结构 (如图),它们互为同分异构体。
随着碳原子数的增加,烷烃的同分异构体数目也增加。同分异构现象的广泛存在是造成有机物种类繁多的重要原因之一。例如丁烷有 2 种,戊烷有 3 种,癸烷竟有 75 种之多。
2.同分异构体的类别
碳链异构:因为碳原子的连接次序不同 (主链的不同以及支链的多少及连接位置) 而引起的异构。
官能团位置异构:官能团的位置不同而引起的异构。
官能团种类异构:由于官能团发生改变而产生异构的类型。
二、同分异构体的书写
1.烷烃同分异构体的书写—减碳法
以戊烷 (C5H12) 为例,来明确烷烃同分异构的书写步骤 (为了直观,我们将氢原子省略,只写出碳原子)。
(1) 将分子内的所有碳原子连成一条直链,就是一种同分异构体。
(2) 从主链上取下一个碳原子当做取代基 (甲基),依次连接在主链中心对称线某一侧的各个碳原子上,即得到多个主链比主链少一个碳原子、带有支链的同分异构体:第 10 讲
(3) 再从主链上取下一个碳原子 (现在等于取下两个碳原子),使这两个碳原子相连 (整连) 或者分开 (散连), 依次连在主链所剩下的各个碳原子上,得到带一个乙基或者带两个甲基的同分异构体:
所以戊烷的同分异构体共有 3 种。
注意
在书写烷烃的同分异构体时注意以下几点:① 找准主链的中心对称线;② 主链收尾的碳原子上不能连任何取代基 (包括甲基);③ 第 2 号碳原子不能连乙基;④ 从主链取下的碳原子数不得多于主链所剩部分。
2.等效氢法
(1)同分异构体的书写工具—等效氢
(2)等效氢法确定同分异构体种类
烃分子中去掉一个氢原子后剩余的基团称为烃基,烷烃分子中去掉一个氢原子后剩余的部分称为烷基,读作“某基”,如“−CH3”为甲基,乙基就表示为 −CH2CH3 或 -C2H5。
烷烃中有几种类型的氢原子,烷基的种类就有几种,进一步分析可知,烷基的种类就是该烷烃一元取代物的种类。
由于碳原子数为 1−5 的烷基比较常用,因此将它们总结如下:
3.二元取代产物的判断方法—定一移一法
对于二元取代物同分异构体数目的判断,可固定一个取代基的位置,再移动另一取代基的位置以确定同分异构体的数目。第 10
题型演练
1.(2020·高一课时练习)下列说法正确的是( )
A.乙烷的一氯代物同分异构体有1种,二氯代物的同分异构体有3种
B.丙烷的一氯代物同分异构体有2种,二氯代物的同分异构体有5种
C.正丁烷的一氯代物同分异构体有2种,二氯代物的同分异构体有5种
D.正戊烷的一氯代物同分异构体有3种,二氯代物的同分异构体有9种
2.(2023·高二课时练习)分子式为C3H7Cl同分异构体共有
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
3.(2021春·高一课时练习)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[2.2]戊烷(碳骨架为)是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是
A.与互为同分异构体
B.一氯代物只有一种
C.所有碳原子均处同一平面
D.该物质不属于烷烃
4.(2023·高一课时练习)已知丙烷的二氯代物有4种,丙烷与有机物M()互为同系物。下列说法错误的是
A.丙烷的六氯代物有4种
B.丙烷与互为同分异构体
C.有机物M的一氯代物有4种
D.有机物M的同分异构体有4种(不含M)
5.(2016·高二课时练习)分子式为C4H9Cl的同分异构体有。
A.1 B.2 C.3 D.4
3、 四“同”比较
题型演练
6.(2021春·高一课时练习)下列各组物质中,互为同分异构体的是
A.水与冰
B.红磷与白磷
C.与
D.与
7.(2022·高一课时练习)下列说法正确的是
A.同系物具有相同的最简式
B.同系物一定是同类物质,化学性质基本相似
C.分子组成相差若干个CH2原子团的两种有机物互为同系物
D.符合通式CnH2n+2的不同烃一定互为同系物
8.(2023春·高二课时练习)下列各组化合物中不互为同分异构体的是
A. B.
C. D.
9.(2023·高一课时练习)下列说法正确的是
A.的名称为异丁烷
B.CH3CH2CH2CH2CH3和互为同素异形体
C.和为同一物质
D.CH3CH2OH和CH3OCH3互为同系物
10.(2021·高一课时练习)下列物质属于同分异构体的一组是
A.与
B.CH