文档介绍：高中化学同分异构体同分异构体专题 1 概念辩析( 同分异构同一种物质同系物) 同分异构化合物具有相同的分子式, 但结构不同的现象称为同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。在中学阶段, 引起同分异构的原因主要有三种: 碳架异构、位置异构和官能团异构。识别两者是否是同分异构体, 首先要查碳原子数, 判别分子式是否相同, 然后再看结构式。在分子式相同的情况下, 若结构不同, 则两者必为同分异构体。同一种物质两者不仅分子式相同,而且结构也完全相同,则为同一种物质。同一种物质应具有相同的物理参数, 如有相同的熔沸点。判断两结构是否相同方法有二: (1) 将分子整体翻转或沿对称要素(面、线) 旋转后能“重合”者; (2) 用系统命名法命名, 所得名称相同者。同系物结构相似, 在分子组成上相差一个或几个-CH2 原子团的物质互称同系物. 结构相相似是指分子中含有官能团的种类和数目都要相同. 如乙醇与丙醇为同系物, 但乙二醇与丙三醇就不属同系物了。若已知两结构式要判断它们是否具有相同的分子式, 数不饱和度要比数氢原子数目快捷得多。在 等原子数对应相同的前提下,不饱和度相同的,分子式一定相同。如两者 . Cl 原子数相同,不饱度都是 4 ,所以两结构式具有相同的分子式。而结构显然不同,因此两者应为同分异构体。对于稠环芳香烃利用公用边数目来确定两个已知结构式的关系则很方便。在苯环数相同的前提下, 若公用边数相同, 且各苯环排列顺序又相同, 则两者表示的是同一种物质; 若公用边数相同, 且各苯环排列顺序不相同,则两者表示的是同分异构体;若公用边数不同, 则两者即不是同分异构体,也不是同一物物质。例见[练 1-3] 。[练 1-1] 下列4 式表示的是棉子象鼻虫的四种的信息素的结构简式,其中互为同分异构体是( ③④) 解析:②中含 10 个碳原子, ①③④都有 11 个碳原子,③含一个-CH2OH ,比①式(含一个-CHO )多二个氢,故①③不是同分异构体。③④分子式相同,但③式是一个六元环,④式是一个四元环, 两者结构不同,故互为同分异构体。[练 1-2] 下列各组物质中属于同分异构体的是⑴⑶,属于同系物的是⑵, 既不是同系物又不同分异构体的是⑷, 属于同一种物质的是⑸。①⑤②乙酸和硬脂酸③***乙烷和氨基乙酸④苯甲酸和对苯二甲酸解析: ①组属于同分异构体,分子式都是 C7H8O ,但前者属芳香醇, 后者属酚;②组属同系物, 同属一元脂脂酸系列, 分子组成相差 16个-CH2 ;③是同分异构体,要掌握同碳数的硝基烷和氨基酸是互为类别异构;④组两者含碳数不同, 不是同分异构体, 两者虽都有含羧基-COOH , 但含有羧基数不同, 也不属同系物。⑤组要注意到 C-C 单键可绕键轴旋转,故两结构式是相同,表示的是同一种物质。[练 1-3] 萘分子的结构可以表示为或, 两者是等同的。苯并[α] 芘是强致癌物质( 存在于烟囱灰、煤焦油、燃烧的烟雾和内燃机的尾气中)。它的分子由 5 个苯环并合而成, 其结构式可以表示为(Ⅰ) 或( Ⅱ)式: (Ⅰ)(Ⅱ) 这两者也是等同的。现有结构式 ABCD ABCD 其中:与(Ⅰ)、(Ⅱ) 式等同的结构式是();与(Ⅰ)、(Ⅱ)式同分异构体的是( )。[ 解析] 以( Ⅰ)式为基准,图形从纸面上取出向右翻转 180 度后再贴回纸面即得 D式,将D 式在纸面上反时针旋转 45 度即得 A式。因此, A、D 都与( Ⅰ)、(Ⅱ) 式等同。也可以( Ⅱ)式为基准,将(Ⅱ) 式图形在纸面上反时针旋转 180 度即得 A式,(Ⅱ) 式在纸面上反时针旋转 135 度即得 D 式。从分子组成来看, (Ⅰ) 式是 C20H12 ,B 式也是 C20H12 ,而 C 式是 C19H12 , 所以 B是Ⅰ、Ⅱ的同分异构体,而C 式不是。答案是(1) AD ;( 2)B。稠环芳烃共用边数法 A与D 两式共用边都是 6条, 且五个苯环的排列顺序实质是一样的,所以两式表示的是同一种物质。 A与B (或 D与B )五个苯环都共用 6 条边,但苯环的排列顺序不一样, 所以它们互为同分异构体。而C 式五个苯环共用的是 7 条边, 因此 C 与其它三式即不是同分异构体,也不是同一种物质。 2 烃的异构 烷烃的异构( 碳架的异构) 熟记 C1-C6 的碳链异构: CH4 、 C2H6 、 C3H8 无异构体; C4H10 2 种、 C5H12 3 种、 C6H14 5 种。 烯炔的异构( 碳架的异构和双键或叁键官能团的位置异构) 如丁烯 C4H8 有两碳链形成叁种异构体: 苯同系物的异构( 侧链碳架异构及侧链位置的异构)如 C9H12 有7 种异构体: 3 烃的一元取代物的异构(取代等效氢法)