文档介绍:同分异构体的书写及数目判断
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同分异构体书写及数目判断
四川省旺苍中学 杨全光 628200
同分异构体的书写及数目确定是高考的必考点,通常有两种考查形式:一是以选择题的形式考查同分异构体的
C和C原子间
***3种,插入每类C-C键各只有一种
CnH2nO2
C5H10O2
C和H原子间
羧酸4种,插入每类C-H键各只有一种
C和H原子间
甲酸酯4种,插入每类C-H键各只有一种
C和C原子间
酯5种,插入每类不对称的C-C键形成两种酯,插入每类对称的C-C键只形成一种酯
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CnH2n—2
C6H10
C和H原子间
和C和C原子间
炔烃7种,插入每类C-H键和C-C键各只有一种
3、取代法(适用于卤代烃、醇、醛、羧酸等):
书写分子式为C5H12O的同分异构体,其书写思路如下:
(1)先不考虑分子式中的氧原子,写出C5H12的同分异构体,共有三种碳链结构:
(I)、(II)、(III)。
(2)再考虑羟基(醇)官能团异构,则碳链结构式(I)有三种同分异构体:
、、。
碳链结构式(II)有四种同分异构体:
、、、。
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碳链结构式(III)只有一种同分异构体:
(3)然后考虑醚基官能团,则碳链结构式(I)有两种同分异构体:
CH3―O―CH2―CH2―CH2―CH3、CH3―CH2―O―CH2―CH2―CH3。
碳链结构式(II)有三种同分异构体:
、、。
碳链结构式(III)只有一种结构:。
二、同分异体数目的确定方法
1、基元(烃基数目)法:***、乙基、丙基分别有1、1、2种结构。丁基有4种结构,则丁醇、戊醛、戊酸、一***丁烷等都有四种同分异构体。
例5、分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机化合物有( )
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
【解析】有机物C4H10O与Na反应放出氢气,判断出它是饱和一元醇C4H9-OH。该醇的同分异构体看作是-OH取代了
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C4H10上的一个H,写出C4H10的两种同分异构体如图1:
1
2
3
4
CH3
CH3—CH2—CH2—CH3 CH3—CH—CH3
用-OH取代图1中的1、2、3、4位四类H得到该醇的四种同分异构体,选B。
2、替代法:若烃分子中有n个氢原子,则其m元***代物与(n-m)元***代物的同分异构体数目相同。如二***苯(C6H4Cl2)有三种同分异构体,四***苯也有三种同分异构体(将H替代Cl);又如CH4的一***代物只有一种,新戊烷[C(CH3)4]的一***代物也只有一种。
例6、 已知分子式为C12H12的物质A的结构简式为, A苯环上的二溴代物有九种同分异构体,由此推断A苯环上的四溴代物的同分异构体有( )种。
B. 7 C. 8 D. 9
【解析】二溴代物的苯环上有2个Br,4个H,若把二溴代物的2个Br换为2个H,4个H换成4个Br,恰好为四溴代物,与
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二溴代物结构相当,故四溴代物的同分异构体也必有9种,选D。
3、等效氢法:等效氢法是判断同分异构体数目的重要方法,其规律为同一碳原子上的氢原子等效;同一碳原子上的***上的氢原子等效;处于镜面对称位置上的氢原子是等效的(相当于平面成像时,物与像的关系)。有几种等效氢,一卤代物就有几种。
例7、烯烃、一氧化碳和氢气在催化剂作用下生成醛的反应,称为羰基合成,也叫烯烃的醛化反应。由乙烯制丙醛的反应为CH2=CH2+CO+H2CH3CH2CHO。由化学式为C4H8的烯烃进行醛化反应,得到的醛的同分异构体可能有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【解析】要注意题目本身所带的信息,从给出烯烃的醛化反应信息来看,烯烃C4H8发生醛化反应生成C5H10O,该醛可进一步表示为C4H9-CHO,只要分析-CHO取代C4H10的不同等效氢就可以,共四种选C。
三、感悟与提升
1、下列烷烃中,进行一***取代反应后,只能生成三种沸点不同的产物的是
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( )
A.(CH3)2CHCH2CH2CH3 B.(CH3CH2)2CHCH3
C.(CH3)2C