专题-同分异构体-答
案
专题——同分异构体(答案)
高三班姓名
一、同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但因结构不同而产生了性质上的差异的现象。
二、同分异构体的类别:
异构方式形成原因示例
碳链异构碳骨架不同CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)CH3
位置异构官能团位置不同CH2==CH—CH2—CH3与CH3—CH==CH—CH3
官能团异构官能团种类不同CH3CH2OH和CH3—O—CH3
命题点1同分异构体的书写
1.烷烃
烷烃只存在碳链异构,书写时要注意全面而不重复,具体规则如下:
成直链,一条线;摘一碳,挂中间;往边移,不到端;
摘两碳,成乙基;二甲基,同邻间;不重复,要写全。
以C6H14为例说明(只写出碳骨架):
①成直链,一条线:C―C―C―C―C―C
②摘一碳,挂中间:③往边移,不到端:
④二甲基,同邻间:
因此,C6H14有5种同分异构体。
2.具有官能团的有机物
(1) 按碳链异构?位置异构?官能团异构的顺序书写。
实例:(以C4H8O为例且只写出骨架与官能团)
①碳链异构:
②位置异构:
③官能团异构:C―O―C―C―C、C―C―O―C―C 、
(2)常见的官能团异构:
组成通式可能的类别典型实例
C n H2n+2只能是烷烃不存在类别异构
C n H2n烯烃、环烷烃CH2=CHCH3 、 H2C CH2
CH2
C n H2n-2炔烃、二烯烃、环烯烃CH≡CCH
2
CH3、CH2=CHCH=CH2 、C n H2n+2O 醇、醚C2H5OH CH3OCH3
C n H2n O
醛、酮、烯醇、
环醚、环醇
CH3CH2CHO、CH3COCH3、CH=CHCH2OH
CH3CH-CH2 CH2 -CHOH
O CH2
C n H2n O2
羧酸、酯、
羟基醛、羟基酮
CH3COOH、HCOOCH3、HOCH2CHO
C n H2n-6O 酚、芳香醇、芳香醚H3CC6H4OH 、C6H5CH2OH 、C6H5OCH3 C n H2n+1NO2硝基烷烃、氨基酸CH3CH2NO2、H2NCH2COOH
C n(H2O)m单糖或二糖葡萄糖与果糖(C6H12O6)、蔗糖与麦芽糖(C12H22O11)
3.芳香族化合物
(1)苯环上有两个取代基,苯环上的位置有邻、间、对三种。
如:
(2)苯环上有三个取代基。
①若三个取代基相同,则有3种结构:
②若三个取代基中有2个相同,则有6种结构:
③若三个取代基均不相同,则有10种结构:
4.限定条件下同分异构体的书写
已知有机物的分子式或结构简式,书写在限定条件下的同分异构体或判断同分异构体的种数,是高考的热点和难点。解答这类题目时,要注意分析限定条件的含义,弄清楚在限定条件下可以确定什么,再根据分子式并针对可变因素书写各种符合要求的同分异构体。
【例1】.分子式为C7H8O,结构中含有苯环的同分异构体:
、
【例2】.分子式为C8H8O2,结构中含有苯环且属于酯类的同分异构体有(逐一增碳法):甲酸某酯:、 (邻、间、对);
乙酸某酯:;苯甲酸某酯:。
【例3】.有机物B ( ) 的一种同分异构体满足下列条件:
Ⅰ. 能发生银镜反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应。
Ⅱ. 分子中有6种不同化学环境的氢,且分子中含有两个苯环。
写出该同分异构体的结构简式:_ 。
命题点2同分异构体数目的确定
(1)记忆法:记住一些常见有机物异构体数目,例如
①凡只含一个碳原子的分子均无异构体;
②乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、乙炔、丙炔无异构体;
③4个碳原子的烷烃有2种异构体,5个碳原子的烷烃有3种异构体,6个碳原子的烷烃
有5种异构体。
(2)基元法
①丙基的结构有2种[—CH2CH2CH3、—CH(CH3)2],则丙醇(—C3H7OH)、丁醛(C3H7—
CHO)、丁酸(C3H7—COOH)有2种同分异构体。
②丁基的结构有4种,则一氯丁烷(C4H9—Cl)、丁醇(C4H9—OH)、戊醛(C4H9—CHO)、
戊酸(C4H9—COOH)有4种同分异构体。
③戊基的结构有8种,则一氯戊烷(C5H11—Cl)、戊醇(C5H11—OH)、己醛(C5H11—CHO)、
己酸(C5H11—COOH)有8种同分异构体。
(3)先定后动法
分析二元取代物的方法,如分析C3H6Cl2的同分异构体,先固定其中一个Cl的位置,移动另外一个Cl,从而得到其同分异构体:
、
共四种。
(4)替代法
如二氯苯(C6H4Cl2)有3种同分异构体,则四氯苯也有3种同分异构体(将H和Cl位置互换);又如CH4的一氯代物只有1种,则新戊烷[C(CH3)4]的一氯代物也只有1种。
(5)等效氢法
分子中有多少种“等效”氢原子,某一元取代物就有多少种。
①同一个碳原子上的氢原子属于“等效”氢原子。
如中CH3上的3个氢原子是“等效”的。
②同一分子中处于轴对称位置上的氢原子是“等效”的。
如分子中,在苯环所在的平面内有2条互相垂直的对称轴,
故有两类“等效”氢原子。
③同一个碳原子上相同取代基上的氢原子属于“等效”氢原子。
如分子中有2种“等效”氢原子。
【例1】.(2012全国Ⅰ卷)分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有(不考虑立体异构)
A. 5种
B. 6种
C. 7种
D. 8种
【例2】.[ 2012全国Ⅰ卷38-(6)] E(C7H5O2Cl)的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的共有 13 种,其中核磁共振氢谱三种不同化学环境的氢,且峰面积比为2∶2∶1
的
是(写结构简式)。
【例3】.(2013全国Ⅰ卷)分子式为C5H10O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,若不考虑立体异构,这些酸和醇重新组合可形成的酯共有
A.15种B.28种C. 32种D.40种