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第2课时 同分异构体
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1.认识有机化合物存在构造异构和立体异构等同分异构现象;
2.能正确书写和判断常见有机物的同分异构体。
知识01 构造异构
1.同分异构现象和同分异构体
(1)同分异构现象是指___________________________的现象。___________________________的化合物分子互为同分异构体
(2)产生同分异构现象的本质原因是有机化合物分子内部原子的_________、_________等不同。
(3)同分异构体的性质存在差异,本质原因是它们具有不同的_________。
2.构造异构
(1)构造异构的概念
分子式_________而分子中原子或基团_________不同的异构现象称为构造异构。构造异构分为碳链异构、位置异构和官能团异构。
(2)构造异构的类型
类型
概念
示例
碳链异构
_________不同而产生的异构
CH3CH2CH2CH3与
位置异构
__________________不同而引起的异构
CH2==CH—CH2—CH3与CH3—CH==CH—CH3
官能团异构
分子中所含_________不同而产生的异构
CH3CH2OH与CH3—O—CH3
3.构造异构体的书写方法
(1)烷烃的同分异构体的书写方法:
烷烃的同分异构体的书写是其他种类有机物同分异构体书写的基础。由于烷烃只存在碳链异构,一般可采用“降碳对称法”进行书写。
①先写直链异构体的结构简式;
②在直链减少1个碳作甲基取代基,其余为主链,甲基连在主链上,端点碳除外;
③再减少2个碳为2个甲基或1个乙基取代基,连在剩余碳形成的主链上,乙基至少连在离端点碳相隔1个碳的碳原子上;
④依次减少直链异构体上的碳原子作取代基(主链始终为最长碳链)。
戊烷(C5H12)的三种同分异构体的结构简式为:
(2)烯烃的同分异构体的书写方法:
①先确定主链碳原子个数;
②确定官能团(C=C)在主链上的位置实现位置异构;
③分别接入支链实现碳链异构。
分子式为C4H8的烯烃的同分异构体的结构简式为:
(3)含有不同官能团的同分异构体的书写:
乙醇和二甲醚的分子式都为C2H6O,乙醇分子中的官能团为羟基(—OH),二甲醚分子中的官能团为醚键()。
乙醇:、二甲醚:
4.几种有机物具有的同分异构体
分子式
可能具有的结构简式
C4H10
C5H12
C3H6
C4H8
C2H6O
有机物同分异构体的书写
1.同分异构体的书写方法
(1)减碳法(碳链异构)
可总结为四句话:主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排布同邻间。
下面以C7H16为例,写出它的同分异构体:
①将分子写成直链形式:CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3。
②从直链上去掉一个—CH3,依次连在剩余碳链中心对称线一侧的各个碳原子上。甲基可连在2,3号碳原子上:,根据碳链中心对称,将—CH3连在对称轴的右侧就会与左侧连接方式重复。
③再从主链上去掉一个碳原子,可形成一个—CH2CH3或两个—CH3,即主链变为。当取代基为—CH2CH3时,由对称关系只能连接在3号碳原子上。当取代基为两个甲基时,在主链上先定一个甲基,按照位置由近至远的顺序依次移动另外一个甲基,注意不要重复。即两个甲基可分别连接的碳原子号码是:2和2、2和3、2和4、3和3。
(2)取代法(适用于醇、卤代烃异构)
先碳链异构,后位置异构。如书写分子式为C5H12O的醇的同分异构体。如下数字即为—OH接入后的位置,即这样的醇合计为8种:
、、。
(3)插入法(适用于烯烃、炔烃、酯等)
先根据给定的碳原子数写出烷烃的同分异构体的碳链骨架,再将官能团插入碳链中。
如书写分子式为C4H8的烯烃的同分异构体(插入双键),双键可分别在①、②、③号位置:、。
2.同分异构体数目的确定
(1)烃基数确定一取代产物数目
—CH3、—C2H5各1种;—C3H7:2种;—C4H9:4种;—C5H11:8种。
(2)替代法
如二氯苯(C6H4Cl2)有3种同分异构体,则四氯苯(C6H2Cl4)也有3种同分异构体(将H替代Cl)。
(3)等效氢法
①同一甲基上的氢原子是等效的。
②同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效的。如新戊烷()的四个甲基是等效的,所有的氢原子都是等效的,故新戊烷的一氯代物只有一种。
③处于对称位置上的氢原子是等效的。如的六个甲基是等效的,18个氢原子都是等效的,因此该物质的一氯代物也只有一种。
(4)组合法:的苯环上的一氯代物有3×4=12种。
【即学即练1】下列关于同分异构体的分类错误的是( )
A.CH3CH(CH3)CH2CH3与CH3(CH2)3CH3属于碳链异构
B.CH3—CH==CH—CH3与CH2==C