高二有机同分异构

有机同分异构体

一、怎样才能正确书写同分异构体？准确判断出同分异构体的数目的方法有哪些？

1．同分异构体的书写方法

(1)降碳对称法(适用于碳链异构)

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的一侧的各个碳原子上，得到多种带有甲基的，主链比原主链少一个碳原子的异构体。

。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。另外甲基不能连在链端链上，否则就会与第一种连接方式重复。

③再从主链上去掉一个碳，可形成一个—CH2CH3或两个—CH3来取代有5个碳原子的主链上的氢。当取代基为—CH2CH3时，由对称关系只能接在中间的碳原子上

，即

。当取代基为两个甲基时，在主链上先定一个甲基，按照对、邻、间的

位置依次移动另外一个甲基，注意不要重复。

(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，如图(图中数字即为—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，写出具有此碳原子数的烷烃的同分异构体的碳链骨架，再根据碳链的对称性，将官能团插入碳链中，最后用氢原子补足碳的四个价键。

如书写分子式为C5H10O的酮(插入)的同分异构体，如图：

。

2．同分异构体数目的判断方法 (1)基元法

如丁基有4种同分异构体，则丁醇有4种同分异构体。 (2)替代法

如二氯苯C6H4Cl2有3种同分异构体，四氯苯也有3种同分异构体(将H替代Cl)；CH4

的一氯代物只有一种同分异构体，新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有一种同分异构体。

(3)对称法(又称等效氢法)

等效氢法的判断可按下列三点进行： 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；

③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)。 (4)定一移二法

对于二元取代物的同分异构体的判定，可固定一个取代基位置，再移动另一取代基，以确定同分异构体数目。

【特别提醒】书写同分异构体时的顺序是碳链异构→官能团异构→位置异构逐一考虑，这样可以避免重复和漏写。

常考异构知识

1. 酯的异构：拆分法

酯可拆分为合成它的羧酸和醇（酚）。若已知酸有m种异构体，醇有n种异构体，则该酯的同分异构体有m×n种。而羧酸和醇的异构体可用取代有效氢法确定。 还以为C5H10O2为例推异其属于酯的异构体数目及结构简式： [解] 甲酸丁酯 HCOOC4H9 异构体数为 1×4=4 种

乙酸丙酯 CH3COOC3H7 异构体数为 1×2=2 种 丙酸乙酯 C2H5COOC2H5 异构体数为 1×1=1 种 丁酸甲酯 C3H7COOCH3 异构体数为 2×1=2 种

因此，分子式为C5H10O2其属于酯的异构体共有 9 种，结构简式见前。 同理可知，C3H7COOC4H9 其中属于酯 的同分异构体共有 2×4=8 种。 [练5-1] 分子式为 C8H8O2 的异构体很多

(1)写出其中属于羧酸类，且结构中含有苯环的异构体的结构简式

(2)写出其中属于酯类，且结构中含有苯环的异构体的结构简式 （1）4 （2）6

2．类别异构

（1）CnH2n：(n≥3)烯烃和环烷烃； （2）CnH2n－2：(n≥3)二烯烃和炔烃；

（3）CnH2n＋2O：(n≥2)饱和一元醇和饱和一元醚；

（4）CnH2nO：(n≥2)饱和一元醛、烯醇和环氧烷；(n≥3)饱和一元酮； （5）CnH2nO2：(n≥2)饱和一元羧酸、饱和一元羧酸饱一元醇酯； （6）CHO：(n≥7)酚、芳香醇和芳香醚。

（7）CnH2n＋1O2N：(n≥2)氨基酸、硝基化合物和亚硝酸酯； 此外，还有几种特殊的同分异构体： （1） C8H8：苯乙烯和立方烷；

n

2n－6

（2） C6H12O6：葡萄糖和果糖； （3） C11H22O11：蔗糖和麦芽糖；

（4） CH4ON2：尿素[CO(NH2)2]和氰酸铵[NH4CNO]

【例1】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

A.C3H8 B.C4H10 C.C5H12 D.C6H14

【例2】液晶是一种新型材料。MBBA是一种研究得较多的液晶化合物。它可以看作是由醛A和胺B去水缩合的产物。

（1）对位上有—C4H9的苯胺可能有4种异构体，它们是：

（2）醛A的异构体甚多，其中属于酯类化合物且结构式中有苯环的异构体就有6种，它们是：

__________、__________。

【例3】下图中A

、B、C、D、E、F、G均为有机化合物。

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⑷ 符合下列3个条件的B的同分异构体的数目有______个。

i）含有邻二取代苯环结构、ii）与B有相同官能团、iii）不与FeCl3溶液发生显色反应。 写出其中任意一个同分异构体的结构简式___________________________。

【例4】已知萘的n溴代物和m溴代物的种数相等，则n与m（n不等于m）的关系是 A n+m=6 B n+m=4 C n+m=8 D 无法确定 1C

2.（1）无类别异构、位置异构之虑，只有—C4H9的碳架异构，显然还有：

（2）题中有两个限制条件：属于酯类化合物且结构中含有苯环，不涉及类别异构。由酯的组成可知：R（H）

，虚线左侧来源于酸，右侧来源于醇。将它转化

为3种酰基：6种烃氧基：

—O—CH3。

根据其组成，两两相接，可写出6种结构。其余两种结构为：

3. （4）3

（填写其中一个结构简式即可）

【方法与技巧】

一般解题思路：

⑴判类别：根据分子式确定官能团异构 ⑵写碳链异构：主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，连接不能到端 ⑶变官能团位置⑷对有双键的有机物以及手性分子要考虑立体异构，也可按官能团异构 碳链异构 位置异构的顺序书写. 其它参考解题方法

1．取代法：先根据给定条件的烷基的碳原子数，写出烷烃的同分异构体的碳链骨架，再根据碳链的对称性，用其它原子或原子团取代碳链上的不同氢原子。

注意：取代法主要适用于书写CnH2n+2X, CnH2n+1- 等。

2．插入法：先根据给定条件的碳原子数，写出具有此碳原子数的烷烃的同分异构体的碳链骨架，再根据碳链的对称性，将官能团插入碳链中，最后用氢原子补足碳的四价。插入

法主要适用于 CnH2n+2O的醚，CnH2nO的酮（插入，故写碳链时少写一个碳原子）等。

3．分配法：先根据有机物的结构特点将碳原子分成两部分，然后只需考虑两部分碳原子的碳链异构及组合情况。分配法主要适用于书写

等

4．对称法（又称等效氢法）等效氢法的判断可按下列三点进行：

同一碳原子上的氢原子是等效的；同一碳原子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（相当于平面成像时，物与像的关系）。

5．苯环上同分异构体的书写

①苯和甲苯都没有同分异构体，乙苯等其他苯的同系物，由于取代基在苯环上的相对位置不同因此存在同分异构体。

②苯的同系物被一个原子团取代，如：

4.C解析： 解题过程中要避免犯策略性错误，就要见机而行，变“正面强攻”为“侧翼出击”，转换思维角度和思维方向。正确思路是：从萘的分子式C10H8出发，从分子中取代a个H（C10H8-a Bra）与取代8-a个H(C10HaBr8-a)的同分异构体的种数相等，故n+m=a+(8-a)=8,选C。

解答本题的策略在于“等价”变通，如CHCl3与CH3Cl、CH2=CHCl与CCl2=CHCl、 C9H19OH（醇类）与C9H19Cl等等同分异构体的种数相等。

练习

1.

写出与

简式：

具有相同官能团种类和数目的一个同分异构体

2.

写出含有酯基和一取代苯结构的五

个同分异构体：

3. 羧酸A(分子式为C5H10O2)可以由醇B氧化得到.A和B可以生成酯C(分子量172).符合

这些条件的酯只有4种.请写出这4 种酯的结构简式

4. 有机物C的结构简式

，写出与C互为同分异构体，且属于乙酸酯类

的化合物的结构简式 、

5. 请写出有机物A

的同分异构体（同类别且有支链）的结构简式：

及

6.（1）今有A、B、C 3种二甲苯；将它们分别进行一硝化反应，得到的产物分子式都是C8H9NO2，但A得到两种产物，B得到3种产物，C只得到一种产物。由此可以判断A、B、C各是下列哪一结构，请将字母填入结构式后面的括号中。

（2）请写出一个化合物的结构式。它的分子式也是C8H9NO2，分子中有苯环，苯环上有三个取代基，其中之一为羧基，但并非上述二甲苯的硝化产物。请任写一个： 。

7. C的结构简式：

请写出与C同类的同分异构体含C可能有 种

8. A是一种酯，分子式是C14H12O2，A可以由醇B跟羧酸C发生酯化反应得到。A不能使

澳（CCl4溶液）褪色。氧化B可得到C。

（1）写出A、B、C的结构简式：

（2） 写出B的两种同分异构体的结构简式，它们都可以限NaOH反应。

、

9.化合物E 有多种同分异构体，其中属于酯类且具有两个对位侧

链的同分异构体有四种，分别写出它们的结构简式：

其中属于酸类且具有两个对位侧链的同分异构体有两种，分别写出它们的结构简式：

10. A结构简式:C(CH2OH)4 。写出所有满足下列3个条件的A的同分异构体的结构简式。①属直链化合物；②与A具有相同的官能团；③每个碳原子上最多只连一个官能团。这些同分异构体的结构简式是 。

11.

丁子香酚结构如图：

种，写出其中任 意两种的结构简式。 ．．

符合下述条件的丁子香酚的同分异构体共有

① 与NaHCO3溶液反应 ② 苯环上只有两个取代基 ③ 苯环上的一氯取代物只有两种

、 12. 苯氯乙酮是一种具有荷花香味的有机物，其结构简式为：

请回答： 苯氯乙酮的同分异构体有多种，请写出同时符合下列三个条件的任意两种同

分异构题的结构简式：

①分子内有苯环但不含甲基； ②氯原子与链烃基直接相连 ③能发生银镜反应。

。

13. 与互为同分异构体，属于酚类且苯环上只有两个互为对位取代基的化合

，_______________________________，

物有4种，其结构简式为

__________________________，__________________________。

1.

2.

3.略 4.

5.

6. 1）（C）（A）（B）

7. 4种

8.

9.

10. CH3CH(OH) CH(OH) CH(OH)CH2OH；CH2(OH) CH2 CH(OH) CH(OH)CH2OH 11.

5

12.

13.

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