同分异构体的书写与判断

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1、 同分异构体的书写及判断方法一. 书写同分异构体的一个根本策略1.判类别：据有机物的分子组成判定其可能的类别异构(一般用通式判断)。2.写碳链：据有机物的类别异构写出各类异构的可能的碳链异构。一般采用“减链法，可概括为：写直链，一线串；取代基，挂中间；一边排，不到端；多碳时，整到散。即写出最长碳链，依次写出少一个碳原子的碳链，余下的碳原子作为取代基，找出中心对称线，先把取代基挂主链的中心碳，依次外推，但到末端距离应比支链长，多个碳作取代基时，先做一个，再做两个、多个，依然本着由整大到散的准那么。3.移官位：一般是先写出不带官能团的烃的同分异构体，然后在各余碳链上依次移动官能团的位置，有两个或两

2、个以上的官能团时，先上一个官能团，依次上第二个官能团，依次类推。4.氢饱和：按“碳四键的原理，碳原子剩余的价键用氢原子去饱和，就可得所有同分异构体的构造简式。按“类别异构碳链异构官能团或取代基位置异构的顺序有序列举的同时要充分利用“对称性防漏剔增。二确定同分异构体的二个根本技巧1.转换技巧适于某物质某种取代物异构体数来确定其另一种取代物的种数。此类题目重在分析构造，找清关系即找出取代氢原子数与取代基团的关系，不必写出异构体即得另一种异构体数。2.对称技巧-适于有机物构造简式，确定取代产物的同分异构体种数，判断有机物发生取代反响后，能形成几种同分异构体的规律。可通过分析有几种不等效氢原子来得出结

3、论。同一碳原子上的氢原子是等效的。 同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效的。处于镜面对称位置上的氢原子是等效的(相当于平面镜成像时，物与像的关系)。三.书写或判断同分异构体的根本方法1有序分析法例题1 主链上有4个碳原子的某烷烃，有两种同分异构体，含有一样碳原子数且主链上也有4个碳原子的单烯烃的同分异构体有 A2种 B3种 C.4种 D。5种解析：根据烷烃同分异构体的书写方法可推断，主链上有4个碳原子的烷烃及其同分异构体数分别为：一个甲基(1种)；两个甲基(2种)；三个甲基(1种)；四个甲基(1种)。所以符合此条件的烷烃的碳原子数为6个。故含有一样碳原子数且主链上也有4个碳原子的单烯烃有：共4

4、种。故答案为C项。注意： (1)含官能团的开链有机物的同分异构体一般按“类别异构碳链异构官能团或取代基位置异构的顺序有序列举，一定要充分利用“对称性防漏剔增。 (2)碳链异构可采用“减链法 ，此法可概括为“两注意、四句话。两注意：选择最长的碳链为主链；找出中心对称线。四句话：主链由长到短(短不过三)，支链由整到散，位置由心到边(但不到端)，排布由对到邻到间(对、间、邻)。 (3)苯的同系物的同分异构体的判断技巧主要把握以下两个方面。烷基的类别与个数，即碳链异构。烷基在苯环上的位次，即位置异构：如果是一个侧链，不存在位置异构；两个侧链存在邻、间、对三种位置异构；三个一样侧链存在连、偏、均三种位置

5、异构。2等效氢法例题2 分子式是C8H10苯的同系物在苯环上的一硝基取代物的同分异构体共有多少种？解析 判断有机物发生取代反响后生成同分异构体数目，可采用“等效氢法，即找出该有机物分子中有多少种“等效氢原子，具体分析如下：，共计9种。又例如：3背景转换法排列组合法依据：烃分子中假设有n个氢原子，其中m个氢原子被取代的产物数目与( n -m)个氢原子被同一原子或原子团取代的产物数目相等。例题4 萘的n溴代物和m溴代物的种数相等，那么n与 m(mn)的关系是Am+n=6 Bm+n=4 Cm+n= 8 D无法确定解析：解题过程要防止犯策略性的错误，相当多的同学按照常规思维方式思考：根据萘的构造利用等

6、效H原子的方法判断知道，它的一溴代物有2种、二溴代物有10种、六溴代物有10种、七溴代物有2种，再利用数学的不完全归纳法才发现同分异构体数目相等时的m与n的定量关系：1+7=8，2+6=8，m+n=8,用了好长时间才确定答案为C。也有局部同学因为书写或判断同分异构体的复杂性，不到终点就放弃作答。聪明的同学会见机行事，变“正面强攻为“侧面出击，迅速转换思维的角度和思考的方向。正确的思路是：从萘的分子式C10H8出发，从分子中取代a个H原子C10H8-aBrn与取代8-a个H原子C10HnBr8-a的同分异构体数目应该是相等的，因为对C10H8-aBra假设观察的是个Br的位置，而对C10HnBr

7、8-a那么转化为观察a个H的位置关系了。从数学角度思维可使用排列组合的方法：C8a=C88-a因为Cmn=Cmm-n。解答此题的策略在于等价变通，例如CH2=CHCl与 CCl2=CHCl C5H11Cl与C5H12O的醇等的关系都是同分异构体数目相等。解题思维策略对完成条件向结果转化和实现解题起着关键性的作用。策略性错误主要是指解题方向上的偏差，造成思维受阻或解题过程中走了弯路，费时费事，还不一定能够做对。4烷基异构规律法例题5 能和金属钠反响，分子组成为C4 H100的同分异构体有 ( ) A4种 B5种 C6种 D7种解析 思维模式：烷 烷基 烷的一元取代物C3H89 1种 -C3H7

8、2种 2种C4H10 2种 -C4H9 4种 4种C5H12 3种 -C5H118种 8种注意：烷基的种类数是对应的烷的所有同分异构体分子中的所有等效H原子的加和。当丁基与任何原子或原子团连接时都会因丁基的不同产生4种构造。因此，分子式为C4H9Cl的卤代烃、分子式为C4Hl0O的醇、分子式为C5Hl0O的醛、分子式为 C5Hl0O2的羧酸及分子式为C10H14且只有一个侧链的芳香烃都有4种同分异构体。能与钠反响且分子式为C4Hl0O的有机物为丁醇，根据丁基异构规律可推知，符合条件的异构体有4种。故答案为A项。例题6 -C4H9丁基有4种异构体，问饱和卤代烃C4H9X有多少种异构体；醇C4H9

9、0H有几种?C5H1002属于酯的同分异构体有几种解析 可理解为-C4H9有几种异构体，所以C4H9X 相当于C4H9-X有4种异构体；C4H9OH(属醇的构造)相当于C4H9-0H，同理推得有4种醇的异构体。同样在苯的同系物围有四种异构体。C5H10O属于醛的异构相当与C4H9-CHO，也有4种同分异构体；同理，C5H10O2的羧酸，即是C4H9-COOH，因而属于酸的同分异构体有4种同分异构体C5H10O2属于酯类的同分异构体可以这样理解：类似与HCOOC4H9的有4种，CH3COOC3H7的有2-C3H7有2种，C2H5COOC2H5的只有1种，C3H7COOCH3的有2种，共计有9种。

10、5.二元取代物同分异构体的“定一变一，注意重复法例题7 判断二氯蒽的同分异构体有几种?解析: 烃的二元取代物的判定的根本思路是:“定一变一，注意重复。对于蒽构造中第一氯原子的位置可选在图中蒽构造式中对称轴的一侧表示：，这样可以得到三种一氯蒽：在此根底上再考虑二氯蒽的同分异构体，此时另一个氯原子的位置可以用序号表示，以计算同分异构体的种类数，共计15种。6特殊关系法例8某烃的一种同分异构体只能生成1种一氯代物，该烃的分子式可以是( ) 解析:思维方式一-先按照书写的根本策略熟练列举出对应烷的同分异构体,再依据等效H原子的方法判断出起一元取代物的同分异构体数目;思维方式二-逆向思考,假设只有一种一

11、元取代物,那么对应的烷中只会有一种H原子,而烷的任何构造中都必含甲基,因此它的构造中H原子应该全部以甲基的形式存在,故烷的分子式中的H原子总数一定是3的整数倍.显然答案为C。7不饱和度法例题9 A、B两种有机化合物，分子式都是C9H1102N。 (1)化合物A是天然蛋白质的水解产物，光谱测定显示，分子构造中不存在甲基(-CH3)。化合物A的构造式是。 (2)化合物B是某种分子式为C9H12的芳香烃硝化后的惟一产物(硝基连在苯环上)。化合物B的构造式是_。解析 不饱和度又称缺氢指数。有机物分子中与碳原子相等的开链烷烃相比拟，每减少2个氢原子，那么有机物的不饱和度增加1，用表示。对于有机物CxHy

12、0z，其=。假设含有氮原子，每有一个氮原子增加O5个不饱和度；当=1时，分子构造中含有一个C=O键或C=C键或单键构成的环；当4时，分子构造中含有苯环的可能性极大。 (1)由分子式可计算其=+0.5=5,那么A中有苯环，且A是天然蛋白质水解的产物(a一氨基酸)，分子中无甲基，据此可推知A的构造为(2)B与A属类别异构，应为硝基芳烃，故符合条件的B的构造为8命名法例题10 一氯丁烯(C4H7C1)的同分异构体只有8种，某学生却写了如下10种：其中，两两等同的式子是_和_，_和_ 。解析 对给出的构造式用系统命名法命名，假设分子式一样名称也一样，那么属同一物质；假设分子式一样名称不同，那么两者互为

13、同分异构体。用系统命名法对给出的构造命名。A：1-氯-1-丁烯，B：2-氯-1-丁烯，C：3-氯-1-丁烯，D：4-氯-1-丁烯，E：1-氯-2-丁烯，F：2-氯-2-丁烯，G：2-氯-2-丁烯，H：1-氯-2-甲基-1-丙烯，I：3-氯-2-甲基-1-丙烯，J：3-氯-2-甲基-1-丙烯。其中F和G，I和J两组的分子式一样，名称也一样，故两两等同的式子是F和G，I和J。9公共边数法例题11 在烟囱灰、煤焦油、燃烧烟草的烟雾及燃机的尾气中，含有一种强致癌性物质苯并(a)芘，它是由五个苯环并合而成，它的分子构造简式如右图所示，与它互为同分异构体的有( )A B C D解析 此法适用于判断稠环芳烃

14、。判断方法为；对于苯环数目一样的稠环芳烃，假设公共边数一样，苯环的排列顺序也一样，那么属于同一物质；假设公共边数一样，但苯环的排列顺序不同，那么互为同分异构体；假设公共边数不同，那么既不是同一物质，也不是同分异构体。苯并(a)芘的公共边数为6，给出的4种稠环芳烃的公共边数分别为：7条；4条；6条；6条。故答案为C项。10.二价基团插入法 此法适用于给出有机碎片，要求推断有机物构造的试题。方法是先把三价基团(中心基)与一价基团(端基)连接起来，然后根据对称性、互补性、有序性原那么插入二价基团(桥梁基)，即可无重复、无遗漏地推出所有的同分异构体。例题12 某链烃，分析数据说明：分子中有含有两个-CH3，三个-CH2-，一个- CH-和一个-Cl的可能的构造有 ( ) A4 B6种 C7种 D8种解析 先把三价基团(一个次甲基)与一价基团两个甲基、一个氯原子)连接起来，然后插入二价基团，分析过程如下：故答案为B项。11.由加成产物确定不饱和有机物同分异构体数例题13 某有机物与H2按l：1物质的量比加成后生成的产物构造为：那么该有机物可能的构造有_种(羟基不连接在C=C键上)。解析 某有机物与H2按l：l物质的量比加成说明原来的有机物为烯烃，又由C的四价原那么，双键位置的情况有3种，再考虑酮的