分类讨论法书写有机物同分异构体
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同分异构体书写及判断的妙法
一. 书写同分异构体的一个基本策略
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。
即①写出最长碳链,②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.
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结构简式。
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.确定同分异构体的技巧
H H
︱︱
H— C —C—H
︱︱
H H
第1页。
常见有机物同分异构体的书写与数目判断1.常见烷烃的同分异构体甲烷、乙烷、丙烷无同分异构现象;丁烷的同分异构体有2种;戊烷的同分异构体有3种。
2.烷烃同分异构体的书写技巧(以C6H14为例)第一步:将分子中全部碳原子连成直链作为母链C—C—C—C—C—C第二步:从母链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基),依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上,此时碳骨架结构有两种:不能连在①位和⑤位上,否则会使碳链变长,②位和④位等效,只能用一个,否则重复。
第三步:从母链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即2个甲基)依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上,两甲基的位置依次相邻、相同,此时碳骨架结构有两种:②位或③位上不能连乙基,否则会使主链上有5个碳原子,使主链变长。
所以C6H14共有5种同分异构体。
3.烯烃同分异构体的书写以C4H8(含有一个碳碳双键)为例,具体步骤如下:(1)按照烷烃同分异构体的书写步骤,写出可能的碳架结构:C—C—C—C、。
(2)根据碳架结构的对称性和碳原子的成键特点,在碳架上可能的位置添加双键:、、。
(3)补写氢原子:根据碳原子形成4个共价键,补写各碳原子所结合的氢原子。
4.含苯环结构同分异构体的判断方法以C8H10为例书写苯的同系物的同分异构体①考虑苯环上烷基的同分异构(碳链异构):,只有一种。
②考虑烷基在苯环上的位置异构(邻、间、对):、、,共3种。
所以分子式为C8H10的同分异构体共有4种。
5.烃的一元取代物同分异构体数目的判断(1)等效氢法——一元取代物同分异构体的书写单官能团有机物分子可以看作烃分子中一个氢原子被其他的原子或官能团取代的产物,确定其同分异构体数目时,实质上是看处于不同位置的氢原子的数目,可用“等效氢法”判断。
判断“等效氢”的三原则是:①同一碳原子上的氢原子是等效的,如CH4中的4个氢原子等效。
②同一碳原子上所连的甲基上的氢原子是等效的,如C(CH3)4中的4个甲基上的12个氢原子等效。
分类讨论法书写有机物同分异构体
本文将就有机物同分异构体这一概念进行讨论。
有机物同分异构体是指以同一种分子结构(即分子式)和1000分子质量相同,但它们在实际分子结构形态上却不一样的有机物。
这种现象大多取决于不同体系中一些有机化合物分子组成的分子拓扑结构,而有机化合物分子中构型不同的原子键(即扭曲键和顺接键)排列状态所风格的有机化合物的结构形态所致。
因此,同一个有机化合物在不同环境中的结构型态可能会有所不同,从而产生不同的分子式本质上是相同的有机物同分异构体。
通常情况下,同分异构体的性质表现出很大的不同,其中涉及到物性,如气味、折射率和溶度,也涉及到化学特性如反应级别和反应性等方面。
例如,乙烯和丙烯就是一对典型的同分异构体,它们既具有同一分子式,又有完全不同的构象。
实际上,乙烯和丙烯的偶联反应速率可以显著不同;此外,乙烯及丙烯化学稳定性以及它们在溶剂中的溶解度也不同。
同分异构体的用途也十分广泛,它们广泛应用于多个领域,如药物发现、医学药物研发、实验诊疗、农业生产、致病微生物检测等。
比如在药物化学领域,分子拓扑构型上的变化可能会导致物质特性上的不同,从而赋予不同的活性,从而得以有效地应用到药物发现和药物研发中来。
综上所述,有机物同分异构体是由物理化学的性质所决定的一种特别的现象,其应用前景十分广泛,可以给药物领域带来无穷的可能性,也可以给基础科学研究带来不少的发现和启发。
浅谈有机物同分异构体数目与书写Daniel有机物同分异构体相关知识点的考察一般出现在理综化学选修模块,一般形式为书写符合条件的同分异构体数目或结构简式,分值在三分左右,有时也会出现在一卷化学选择题中,因此掌握有关同分异构体的知识显得尤为重要。
相关辅导材料对此均有系统讲解,笔者不再重复,而是结合自身学习经历,简单分享自己的一些体会,供大家借鉴与思考。
首先介绍不饱和度。
不饱和度是衡量有机物不饱和程度的指标。
我们熟悉的饱和烃符合通式CnH2n+2,在此基础上,每减少两个氢,不饱和度便加1(这里只讨论高中涉及的由碳氢氧组成的有机物)。
在高中有机选修中常用的有以下情况:双键(碳碳双键,碳氧双键等),三键,环结构以及较特殊的苯环。
每一个独立的双键或环贡献一个不饱和度,每一个三键贡献两个不饱和度,每一个苯环贡献四个不饱和度,而单键是不贡献不饱和度的(如C-O,C-H,-O-H等)。
因此在书写同分异构体时,常常可计算不饱和度来判断官能团种类。
如讨论苯甲酸含酚羟基的同分异构体时,通过计算,苯甲酸不饱和度为5,而苯酚不饱和度为4,所以需要一个不饱和结构,即醛基,而不是饱和的含氧官能团如羟基或醚键。
计算不饱和度的优点在于快捷且准确率高,如果上面的讨论采取计算分子式的方法将会比较繁琐,且容易出错。
另一个常考知识是苯环。
关于芳香化合物的同分异构体,有很多结论可以记住。
第一,苯环上有两个官能团(可相同可不同),则共有邻、间、对三种同分异构体;第二,苯环上有三个相同的官能团,共有连、偏、均三种同分异构体;第三,苯环上有AAB共三个官能团,共有6种同分异构体;第四,苯环上有ABC三个不同官能团,共有10种同分异构体。
记熟这些结论,做题时便能事半功倍。
由于同分异构体一般数量较多,所以如果没有合理的分类,计数过程会很繁琐,而且很容易重复或疏漏。
这方面技巧很多,需要大量做题并仔细反思总结才能有“感觉”。
这里简单介绍两种思路。
对于链状有机物,先确定主链,再安插官能团,条理会很清晰;而对于芳香化合物,则需要先确定可能的官能团组合,再确定官能团位置。
有机物同分异构体的书写有机物具有相同分子式,但由于分子中原子的连接方式不同,具有不同的结构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。
同分异构体可以是同类物质,也可以是不同类物质,因此同分异构体的类型有三类:碳链异构、官能团位置异构和官能团异构,下面按照这种思维顺序考虑,总结有机物同分异构体的书写,以避免漏写或重写。
一、碳链异构、官能团位置异构(同类物质)(一)、烷烃同分异构体的书写烷烃、环烷烃只存在碳链异构,烷烃的同分异构体的书写一般遵循以下原则:(1)先书写主链最长的烷烃。
(2)然后书写减少一个碳原子的主链,再将减少的碳原子作为支链,连接位置由边到对称中心。
(3)再逐渐减少主链的碳原子(一般情况下支链碳原子总数不多于主链碳原子总数),将减少的碳原子作为支链,支链由整体到分散,连接位置由同一碳原子到不同碳原子;支链的连接不能改变链长,以免重复。
例1:写出C6H14的同分异构体(1)最长主链的烷烃:CH3CH2CH2CH2CH2CH3(2)主链为五个碳:CH3CH(CH3)CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3(3)主链为四个碳:(减少的两个碳原子作为乙基无位置可连,如果和第二个碳原子相连主链就变为五个碳原子,和CH3CH2CH(CH3)CH2CH3重复,所以作为两个甲基)CH3C(CH3)2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3(二)、烯烃、炔烃同分异构体的书写烯烃、炔烃存在碳链异构、官能团位置异构。
烯、炔烃的同分异构体的书写和烷烃的书写原则类似,只是主链相同时存在官能团位置不同。
例2:写出C5H10属于烯烃的同分异构体(1) CH2=CHCH2CH2CH3CH3CH=CHCH2CH3(2)(3)(三)、卤代烃、醇的同分异构体的书写卤代烃、醇从结构上看,可以看成烃中的氢原子分别被卤素、羟基取代,存在碳链异构和官能团位置异构。
卤代烃、醇的同分异构体的书写一般遵循以下原则:(1)一卤代烃、一元醇的同分异构体书写可以先写对应烃,再取代相应烃中不同种类等效氢。
同分异构体的书写和有机合成推断一.有机物同分异构体的书写技巧1,把握三种异构形式:思考顺序a.官能团异构:烯烃和环烷烃,炔烃和环烯烃、二烯烃,醇和醚,芳香醇和酚,醛和酮,羧酸和酯、羟醛,氨基酸和硝基烷烃b.碳链异构c.官能团位置异构2,各类物质的同分异构体的书写技巧:a.找有效氢类:卤代烃、醇、醛、羧酸1.先写出这种烷烃的各种同分异构体。
2.标示出每种同分异构体上不同的H原子(注意对称情况)。
3.在每个不同位置上分别去取代不同的H原子。
b.某含有n个C原子的取代基有m种,则含有n个C原子的一元醇或一元卤代烃有m种,含有(n+1)个C原子的醛或羧酸有m种c.已知某环状化合物的环上共有X个H原子,如果知道它的环上n元卤代烃有m种,则它环上的(X-n)元卤代烃也有m种d.关于含有苯环的酯的同分异构体的书写:先看清题目给的限制条件,后理清除苯环外还剩下几个C,确立一定含有的基团,再依据羧酸的碳原子从大到小,醇中的碳原子从小到大的顺序来书写,并且要注意碳链异构和位置异构,如:满足下列条件的同分异构体有种,任选一种与NaOH溶液反应的化学方程式为I.遇氯化铁溶液显色II.苯环上只有两个邻位取代基iii.属于酯类二.有机合成与推断的类型及解题技巧:1.肉桂酸( )在化妆行业及香料行业中属于明星物质,而且其需求量愈来愈大,如下图是该物质的合成及其应用。
根据图示回答下列问题:(1)有机物A分子中的官能团为____________,反应①的催化剂可以是。
(2)有机物B的结构简式为,其分子中所有的碳原子是否可能处于同一个平面?(填“可能”或“不可能”)。
(3)反应④的条件是,反应类型是____________________________________。
(4)写出反应③的化学方程式:_____________________________________________。
2.化合物H是一种香料,存在于金橘中,可用如下路线合成:(ⅰ)B2H6RCH2CH2OH(B2H6为乙硼烷)。
高三化学书写有机物同分异构体的常用方法一. 取代法该法的实质是将同分异构体看作是由官能团取代烃中的不同氢而形成的,书写时首先写出有机物的碳链结构,然后利用“等效氢”规律判断可以被取代的氢的种类,一般有几种等效氢就有几种取代位置,就有几种同分异构体。
该法适合于卤代烃、醇、醛和羧酸等有机物同分异构体的书写。
等效氢规律是:同一碳上的氢是等效的;同一碳上所连的甲基上的氢是等效的;处于镜面对称位置上的氢是等效的。
的醇的同分异构体例1. 写出分子式为C H OH511解析:(1H已省略)(2)利用等效氢规律,判断各种碳链结构中可被取代的氢的种数(序号相同的是等效氢)(3)用 OH取代不同种H,得到醇的各种同分异构体。
(略)二. 插入法该法适合于酯、醚、酮、烯、炔等官能团镶在碳链中的有机物同分异构体的书写。
方法是:先将官能团拿出,然后写出剩余部分的碳链结构,再利用对称规律找出可插入官能团的位置,将官能团插入。
注意,对称位置不可重复插入。
例2. 写出分子式为C H O 5102属于酯的同分异构体解析:(1)将酯键---C O O |拿出后,剩余部分有两种碳链结构:(2)利用对称规律可判断出各种碳链结构中可插入位置。
如上注意---C O O |不仅可插在C C -键间,也可插在C H -键间形成甲酸酯。
(3)将---C O O |插入。
注意,酯键在C C -键间插入时可正反插入,但对称结构处将重复,例如:中①位置就是对称点,正反插时重复:C C C O C C O -----,|C C O C C C O -----,|而在②位正反插入时,得两种酯。
(4)将---C O O |插在C H -键间时,只能是---C O O |中C 连H ,不可O 接H ,否则成酸,如,C C C C C OOH -----|是酸,而C C C C O C O H -----|是甲酸丁酯。
三. 基团组装法有的题是给出组成有机物的各种基团,要求按题意推出有机物的可能结构种类或结构简式,这类题用基团组装法解较简便。
浅析中学化学中有机物同分异构体的书写和数目判断方法同分异构体的书写和数目判断是学生学习有机化学的重点和难点,也是高考中选择有机化学基础的极具区分度的一道题。
1.认识同分异构体同分异构体是分子式相同而结构不同的化合物的互称。
常见的同分异构体类型有:①碳链异构②位置异构③官能团异构④顺反异构。
中学化学最常考的是前3种同分异构类型。
碳链异构:因为碳原子空间排列不同而引起的同分异构现象。
这种异构类型常采用“减碳法”“烷基规律法”等进行处理。
其中“减碳法”是其他方法的根基。
位置异构:因为官能团位置不同而引起的同分异构现象。
这种异构类型常采用“插入法”“烷基规律法”“等效氢法”“定一移一法”“换元法”等进行处理。
官能团异构:因为官能团不同,导致物质类别发生改变的同分异构现象。
这种异构类型常采用“烷基规律法”“等效法”“插入法”等进行处理。
1.同分异构体的书写和数目判断方法书写原则:C四价原则;有序性原则;(镜面)对称性原则;等效性原则。
1.减碳法主链:由长到短由整到散支链位置由心到边或由边到心-CH3不能连在第1个C上;-CH2CH3不能连在第2个C上主链少1个C少2个C少3个C支链①1个甲基①1个乙基①1个丙基②2个甲基②1个甲基和1个乙基③3个甲基例1:写出C7H16的所有同分异构体(注:例题中均只画出C链结构,同学们自己补H)解:根据减碳法原则主链由长到短、支链由整到散、位置由边到心。
依次书写如下:所以C7H16的同分异构体有9种。
在减碳法书写同分异构体时有序性原则和对称性原则体现的更为重要。
1.烷基规律法根据“减碳法”我们可以很快书写出以下常见几种烷基的碳链结构及数目。
用烷基规律法可以快速判断出烷烃一取代物的同分异构体数目,一元“醇”“醛”“羧酸”以及“酯”的同分异构体数目。
例2:某有机物分子式为C5H12O,能与金属Na反应产生气体,该有机物的结构有几种?解:由题意可知该有机物为“醇”,且只有1个-OH,故可以写为C5H11-OH,由烷基规律法可知该有机物有8种。
2020年第34期总第491期数理化解题研究有机物同分异构体的书写方法和规律总结赵世宏(甘肃省天水市天水长城中学741000)摘 要:在历界全国各地高考理综化学中,I 卷选择题的个别选项甚至整个小题都是同分异构体数目的确定,H 卷都要涉及到某条件的异构体数目的确定和结构简式的书写问题.要求考生在很短时间内进行变式和统摄整理完成问题的解答是有一定难度,这就需要考生掌握一定的书写方法和规律,能根据分子式结合有 机物的化学特性和不饱和度迅速确定可能的官能团,再按类别介助分子的对称性,应用组合法进行快速确定数目 .关键词:同分异构;对称性;组合法;高中化学中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1008 -0333(2020)34 -0097 -03在高考理综化学中同分异构体的书写和数目确定 所占分值较大全国各地高考中在I 卷和n 卷中均有出现.这种题可以也是充分考查化学核心素养.一个有机分子式代表了三种异构现象:碳链异构、位置异构和类 间异构.一般的书写思路是:先考查可以分为几类(类间异构),再每个类考查碳链异构,最后每种碳链上改 变官能图的位置成为位置异构.现以后两种异构体的 书写来说明如何确定有机物同分异构体及数目.一、链烃异构体的书写方法链烃异构体主要是以烷烃为代表的碳链异构,它们是构成其它物质的基石,其它物质的异构体都是根据链 烃的异构体来改写.1.饱和碳链异构(烷烃异构体)的书写[以庚烷(C 7H 14)为例]第一步:先写最长碳链(后面都是一样,这只写出碳链, 不写氢原子)C —C —C —C —C —C —C第二步:从原长链中依次减碳,做为取代基,减去1个碳做甲基(-CH 3),减去2个碳做2个甲基或1个乙基(-C 2H 5,剩余主碳链碳数M5时),依次类推.剩余的碳链用对称轴把碳原子分类(用相同数字表示,虚线表示对称轴,下同).第三步:按剩余碳链的对称性放回被减去部分.②①|①② ②①丨①②C —C —C-f C —C —CC —C —C-S-C —C —C1 I 1 CHsI CH3第四步:重复第二和第三步,直到不能再减碳为止.CHsCHs ②a C —C —C )②:―C —C②』①②c —c —ci —c —c② 回②C —C —^—C —CC PH2CH3CHsCHs'CHs ②①② c —c —a —c —cII ②①②C —C —($—C —CC —C —C —Cchs C hsCHs ! CHsCH3CH32.不饱和碳链异构(烯烃和炔烃)的写法烯烃和烘烃的异构体包括碳链异构和双键或叁键的位置异构,一般分这两步书写分两步书写.现以已烯(C 6H 12)和已烘(C 6H 10)为例说明.第一步:先写碳链异构,用对称轴把C — C 键分类,第二步:把标序号的位置变为双键(当某个碳已达4价,不能变双键)或叁键(当某个碳已达3价,不能变叁键).第1条碳链得到的种烯烃和三种烘烃,第2条碳链收稿日期:2020 -09 -05作者简介:赵世宏(1966. 3 -),男,甘肃省天水人,硕士,中小学高级教师,从事高中化学教学研究.— 97—数理化解题研究2020年第34期总第491期有4种烯烃和2种烘烃,第3条碳链有3种烯烃和]种烘烃,第4条碳链有2种烯烃无烘烃,第5条碳链有1种烯烃和]种烘烃,下面是第一条碳链的,其余未显示.二、一元取代物异构体的书写一元取代物包括一卤代烃、一元醇、醛、酸等.通过两步完成书写,先写碳链异构,并按对称性对碳分类,再放入官能团.现以一氯戊烷(C5H n Cl)为例:先写碳链异构如下:第一步:写碳链异构,并用对称轴对碳原子分类:②①丨①②①\②/①C—C4C—c c-^-c!z1\/①c、第二步:组合:碳链异构的三种组合:左边的一条,同一个碳①和②上分别放两个氯;同种碳①①和②②组合;不同种碳两个①②组合,共1+1+1+1+2=6种.右边的碳链,同一个碳①上放两个氯(碳②上只有一个氢原子,不能放两个氯);同种碳①①组合;不同种碳①②组合,共1+1+1=3种.共3+6=9种,该题答案为C.2.苯环异构组合法.有两种组合:①同种碳,②不同③②①I②③C—C—C-S-C—CI ①②//③④c-^-c—c//①CC①①丨①①C再放入氯原子,共得到3+4+1=8种异构体,以下只第一步:根据对称性对苯环碳进行分组:写出第1条碳链的3个异构体:③②①|②③③②①|②③C—C—C-p C—C C—C—C-p C—C 11IC111C1由上得到如下结论:③②①I②③C—C—C-f C—C1.饱和烷基的数目:甲基和乙基各1种,丙基2种,丁基4种,戊基8种.2.同烷基的衍生物异构体数目相同,都是烷基异构体的数目.女如:丁醇(C4H9OH)、一氯丁烷(C4H9CD、戊醛(C4H9CHO)和戊酸(C4H9COOH)异构体都是4种.3.一卤代烷只有一种(无同分异构体)的烷烃可由甲烷(CH4)和乙烷(C2H6)变化而来,具体方法:碳原子数是前者的3倍加2,所有氢原子用甲基(-CH3)替换.得到C(CH3)4和(CH3)3C-C(CH3)3,即C5H12和C8H18中的一种,以此类推,碳原子数在前者的3倍加2得到C17H36和C26H54其中的一种烷烃其一卤代烷也是一种.三、二元取代物异构体的书写——组合法第二步两两组合:同种碳的组合:①①组合3种,即:一个氯先放于任一碳①上,另一个氯放于另外3个碳①,且各不相同.同理,②②组合有3种,③③组合有1种;不同种碳的组合:①②组合有4种,①③组合有2种,②③组合有2种.所以,蔥的二氯代物共有3+3+1+4+2+2= 15种.3.由上述两例可得出如下结论:(1)对于不同的二元取代物,由于两个不同基团在不同两个碳上可以互换,异构体数目的确定方法是:同一个碳和两种碳的组合,异构体数目不变,而不同种碳的组合异构体数目扩大2倍.如例1变为C4H8ClBr两条碳链中的①②组合乘2,即总的异构体数目为:1+1+1+1+2x 2+1+1+1x2=12种.组合法的基本思路:用对称轴对碳链或苯环进行分类,再对碳原子进行两两组合,组合的这一对碳就是要放两个官能团的.1.碳链异构组合法.有三种组合:①同一个碳(不能带支链),②同种碳,③不同种碳.例](2016年全国1110题)分子式为C4H8Cl2的有机物共有()(不含立体异构)A.7种B.8种C.9种D.10种—98—(2)单苯环的三元取代物异构体的数目分别为:①三同有3种:如三甲基苯;②二同有6种,如二甲基苯酚,先放上一OH后,重新用对称轴分组碳原子,再组合放上两个甲基,曲-有①①、②②、①②、①③和②③5种组合,异构体数目:1+1+2+1+1=6.③三不同有10种,即按二同的写法,只要不同组合乘以2,1+1+(2+1+1)x2=10.(3)二元醛和二元羧酸要按少两个碳原子写碳链或2020年第34期总第491期数理化解题研究苯环的异构,比如2018年全国H36题(6)小题‘通过计算和性质推知F是分子式为C6H10O4的二元羧酸,改写成C4H8(COOH)2后与例1完全相似‘所以F的异构体数目也是9种.而二元醇有特殊要求,两个-OH不能边在一个碳上,也不能连在双键等碳上.(4)碳链上的三元取代物,可变为二元.如例1变为C4H7Cl3,其中放在同一个碳上的两个氯原子可看作一个取代基,相当于不同二元的组合,只是含次甲基(CH)的不同组合不能扩大2倍.例1中左边碳链上,分放在3个碳上的组合分别是①①②和①②②,同一个碳上是碳②,同种碳①①和②②,不同碳组合是两个①②,共1+1+1 +1+1++2x2-9种;右边碳链上‘分放在3个碳上的组合分别是①①②,同一个碳上是碳①,同种碳①①,不同碳组合是1个①②,因碳①是次甲基,不能乘2,共1+1 +1+1-4种‘即:C4H7Cl3的异构体是13种.(5)其它可按原子交换法变为二元,仍可按上述方法书写.如:二甲基荼的苯环上四漠代物的异构体数目的确定方法:先定二漠代物,按组合法有①①、②②、③③、①②、①③、②③,共1+1+1+2+2+2 -9种,苯环上二漠代物是H4Br2,则四漠代物H2Br4,所以二甲基荼的四漠代物也是9种.三、酯类异构体的数目确定方法从近年高考题看,酯类物质及异构体的问题出现较多,一直是有机部分的难点,基本思路,先用不饱和度(O)确定除了酯基外,还有什么官能团,再拆分为酸和醇两部分完成书写.1.脂肪酯(链酯)异构体书写方法:按酸部分碳数递增,醇部分碳数递减,把碳数少的酸部分R COO—或醇部分ROCO—作为取代基,放入剩余的碳链异构中.例3确定分子式为C6H12O2的属于酯类异构体数目分析不饱和度O-(2x6+2-12)/2-1,为饱和链,酸碳数为1,HCOO—作为取代基,醇部分为戊基—C5H;;,即:甲酸戊酯有8种;酸碳数为2,CHtOO—作为取代基,醇部分为丁基一C4H9,即:乙酸丁酯有4种;酸碳数为3,CH3CH2COO—作为取代基,醇部分为丙基一GH,即:丙酸丙酯有2种;醇碳数变少后,把C2H5OCO—作为取代基,酸部分为丙基一C3H7,即:丁酸乙酯有2种;把CH s OCO—作为取代基‘酸部分为丁基一C4H9,即:戊酸甲酯有4种;共8+4+2+2+4-20种.2.芳香酯的异构体书写方法同上,只是当苯环在酸部分时,碳数M7,在醇部分时,碳数M6.例4分子式为C9H;o O3的芳香酯,能使FeCh溶液显紫色,它只有一个甲基的异构体有几种?分析不饱和度Q-(2x9+2-10)/2-5,苯环的Q -4,所以,其结构由这三部分组合:①、/OH:②酯基一COOC—;③饱和烷基.现按酸碳数递增来书写,②为甲酸酯基HCOO—;改变③,得到的组合:HCOO\彳OH、HCOOCH2\彳OH、C2H5CH3 HCOOCH\彳OH,这样得到的甲酸酯共有10+ CH310+3-23种.同理:可得到乙酸酯和丙酸酯,而碳4、碳5和碳6酸不能形成苯环,碳7和碳8分别形成苯甲酸酯和苯乙酸酯:CH3COOCH2"z OH、CH3CH2COO<z OH、CH3CH2OOC—OH、CH3OOCCH2<z OH各3种;共23+4x3-35种.练习:1.分子式为。
从化学教学看有机物同分异构体的书写在高考中,同分异构体是一个必考的知识点,常见的出题形式是以有机物的推断与合成为题来考察学生对有机物知识的理解,其中同分异构体是一个难点。
某中学的一次考试调查,该知识点得分率不足50%,由此说明很多同学书写同分异构体时不得其法,不知该从何处着手。
笔者依据多年的教学经验,撰写本文,希望对同学们有所帮助。
同分异构体主要有碳链异构;(官能团)位置异构;(官能团)类别异构等三种异构形式,碳链异构是基础和核心,其他两类是扩展和升华。
一、碳链异构在碳链异构中,首先必须掌握对等效氢原子(有机物分子中位置等同的氢)的判断:(1)连在同一个碳原子上的氢原子是等效的;(2)连在同一个碳原子上的甲基上的氢原子是等效的;(3)处于对称位置或镜面对称位置的碳原子上连接的氢原子是等效的。
其次,书写的方法好顺序为:(1)缩碳法:先将所给出的碳原子写成一条长链,在此基础上依次减碳;(2)先整后散:这一句话包含两层意思,一是取下来的碳原子若有两个,则为一个CH 3CH 2-,或者两个CH 3-,其他与此类推。
二是若有两个取代基时,先将两个取代基连接在一个主链碳原子上,然后再分开连在不同的碳原子上。
(3)由边到心(或由心到边):若取下来的为一个取代基,则在等效氢的前提下,在主链碳上的连接方式为,从两边到中心(或从中心到两边)。
(4)定一变一:若有两个取代基要将其分开连在不同的碳原子上,首先将一个取代基定位,再变动另一个取代基。
例1.写出C 7H 16的所有同分异构体。
分析:根据上述思路,可分以下步骤写出以下9 种。
第一,所有碳原子写成一条长链:CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3第二,1和2 中的两个碳原子处于对称位置,因此,有两种同分异构体:第三,1和2 中的两个碳原子处于对称位置,按照先整后散原则,先将-CH2CH3,连在碳原子上。
若连在1 号碳上,则与③重复)第四,将-CH2CH3 变为两个-CH3,按照先整后散和由边到心原则进行连接第五,将两个-CH3分别连在两个不同的碳上:第六,按照上述方法写出第九种:二、官能团位置异构该法实际上是将同分异构体看成是由官能团取代烃中的不同氢而形成的。