4书写有机物同分异构体的常用方法
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同分异构体的书写步骤
同分异构体是指分子式相同,但结构不同的有机化合物。
书写同分异构体的步骤如下:
1. 确定分子的分子式:首先确定化合物的分子式,即含有的原子种类和原子数量。
2. 给分子命名:根据分子式确定化合物的名称。
根据化合物的命名规则,为分子取一个合适的名称。
3. 绘制骨架结构:根据分子式中原子的连接关系和亲电性/亲
核性确定骨架结构。
骨架结构是指只包含原子间连接关系,而不考虑它们的化学性质和位置。
可以根据分子式中原子的亲电性和亲核性判断它们在骨架结构中的连接方式。
4. 添加官能团和取代基:根据化合物中含有的官能团和取代基,将它们添加到骨架结构上。
官能团是指具有特定化学性质的原子或原子团,如羟基(-OH)和羰基(-C=O)等。
取代基是
指代替了氢原子的原子或原子团。
5. 确定立体结构:如果同分异构体中存在立体异构体,即空间中存在不同的构型,则需要根据化合物的构象确定立体结构。
可以使用立体化学理论和分析方法,如Newman投影式、框
架投影式和Fisher投影式,来表示化合物的立体结构。
6. 给同分异构体编号:根据化合物的结构差异,为同分异构体进行编号。
通常根据官能团或取代基的位置、构象和顺序等进
行编号。
7. 校正和确认结构:最后,校正和确认所有的结构和编号,确保其准确无误。
需要注意的是,同分异构体的书写需要根据分子式和化合物特性进行分析和判断,有时可能需要使用一些化学知识和实验结果来辅助确定结构。
另外,同分异构体的书写和命名一般是根据化学规范和惯例进行的,所以要遵循相应的规则和规范。
有机物同分异构体结构简式的书写方法有机物是生物、有机化学和材料科学等多个学科的重要研究内容,同分异构体是有机物的一种组成,也是有机物结构系统的重要组成部分。
有机物同分异构体结构简式的书写方法是有机物结构系统研究方面重要内容,也是其他学科研究有机物内容时离不开的重要知识。
有机物同分异构体结构简式的书写是指在一定的空间结构环境中,根据有机物的结构特征,将有机物结构大体分为碳链和氢原子,根据它们的布置,将苯环与芳香环上的碳原子及其共价键的边界标记出来,并用符号表示出来,这就是有机物同分异构体结构简式的书写方法。
在书写有机物同分异构体结构简式时,要了解有机物结构特征。
通常情况下,都是由共价键来维持有机物的空间结构,而共价键由两个原子之间的共享电子对组成,共价键可以是单键、双键或三键。
有机物同分异构体结构简式书写一般都会使用线型结构简式法,即用箭头表示共价键,用符号表示碳原子,用数字和字母表示其他原子,用括号表示芳香环或其他环状结构,而当共价键在芳香环外时,可以用虚线来表示。
有机物同分异构体的书写方法还可以根据不同的结构特征来确定。
如果有机物的碳链结构中含有羟基,则可以用“OH”表示;若有机物的碳链结构中含有硫原子,则可以用“S”表示;若有机物的碳链结构中含有氮原子,则可以用“N”表示;而若有机物的碳链结构同时含有氢原子和氧原子,则可以用“H-O”表示。
此外,有机物同分异构体结构简式的书写方法还包括能够记录有机物结构有关信息的三视图方法,这一方法在解释有机物结构特征时十分有用,同时,也可以通过该方法推断有机物同分异构体的分子结构。
根据结构特征,结构式可以分为空间结构式、碳链结构式和表示结构的全集结构式等三类,其中,空间结构式最为完整,但也最为复杂;而碳链结构式更加容易懂,也可以更好的表达有机物结构的特征。
有机物同分异构体结构简式的书写方法是有机物结构系统研究方面十分重要的基本知识,同时也是教学中最基本的知识。
该文章由微信公众号文章搜索助手导出,点我免费下载专题44 同分异构判断及书写高中知识平台2020-10-26【知识框架】【基础回顾】1、同分异构现象及同分异构体化合物具有相同的分子式不同结构式的现象叫做同分异构现象,具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。
(1)特点:①分子式相同,故燃烧反应的化学方程式也相同。
②分子式相同则相对分于质量必然相同(但相对分子质量相同而分子式不一定相同。
如C3H7OH与C2H4O2)③官能团不一定相同故不一定属于同类物质,化学性质也不一定相同,但物理性质一定不同。
④同分异构现象在有机化合物中广泛存在,在某些无机化合物中也存在,如:CO(NH2)2与NH4OCN。
(2)同分异构体的类型按照产生统分异构现象原因的不同,可将同分异构体分为不同类型。
2、同分异构体的书写A.烷烃(只可能存在碳链异构),书写时应注意全而不重。
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,乙基安;二甲基,同、邻、间;不重复,要写全。
B.具有官能团的化合物如烯烃、炔烃、卤代烃、醇、酮等,它们有官能团位置异构、类别异构、碳架异构,书写要按顺序考虑:先大后小,位置异构→碳架异构→类别异构。
C.芳香族化合物-取代基在苯环上的相对位置具有邻、间、对三种。
对于二元取代物的同分异构体的判断,可定一移二,固定一个取代基位置,再移动另一取代基位置以确定同分异构体数目。
【技能方法】有条件的同分异构体的书写及种数的判断1、等效氢法(又称对称法)烃的一取代物数目的确定,实质上是看处于不同位置的氢原子数目。
可用“等效氢法”判断。
判断“等效氢”的三条原则是:①同一碳原子上的氢原子是等效的;如甲烷中的4个氢原子等同。
②同一个碳原子上所连接的甲基上的氢原子等效。
如新戊烷(可以看作四个甲基取代了甲烷分子中的四个氢原子而得),其四个甲基等效,各甲基上的氢原子完全等效,也就是说新戊烷分子中的12个H原子是等效的。
有机化合物同分异构体的书写与判断1.常见的官能团异构 (===CHCH===CH 2)(()((CH 3COOH)、酯(HCOOCH 、羟基醛(HO —CH 2—() 同分异构体的书写、判断方法(1)一般规律:①按碳链异构―→位置异构―→官能团异构的顺序书写。
如C 4H 10O 的同分异构体:CH 3—CH 2—CH 2—CH 2—OH 、CH 3CH 2OCH 2CH 3。
②按碳原子数由少到多的顺序书写。
如C 4H 8O 2属于酯的同分异构体:(2)具体方法:①基元法:如丁基有四种结构,则丁醇、戊醛、戊酸都有四种同分异构体。
②替代法:如二氯苯(C6H4Cl2)有三种同分异构体,则四氯苯也有三种同分异构体(将H 与Cl互换);又如CH4的一氯代物只有一种,新戊烷的一氯代物也只有一种。
③等效氢法。
④定一移二法:对于二元取代物(或含有官能团的一元取代物)同分异构体的判断,可固定一个取代基的位置,移动另一个取代基的位置以确定同分异构体的数目。
[典例印证](1)分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出H2的有机化合物有________种。
(2)与化合物C7H10O2互为同分异构体的物质不可能为________。
A.醇B.醛C.羧酸D.酚(3)与具有相同官能团的同分异构体的结构简式为________________________________。
(4)苯氧乙酸()有多种酯类的同分异构体。
其中能与FeCl3溶液发生显色反应,且苯环上有2种一硝基取代物的同分异构体是________________ ________________________________________________________________________(写出任意2种的结构简式)。
(5)分子式为C5H10的烯烃共有(不考虑顺反异构)________种。
[专题集训]1.(2012·新课标全国高考)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2.芳香族化合物A的分子式为C7H6O2,将它与NaHCO3溶液混合加热,有酸性气体产生。
在化学有机推断中,同分异构体的书写是一个重要且复杂的过程。
下面是一些步骤和策略,可以帮助你更好地理解和书写同分异构体:
1.确定分子式:首先,确定化合物的分子式。
这是理解可
能存在的同分异构体的基础。
2.列出可能的骨架:考虑碳链异构,即分子中碳原子可能
形成的不同链或环状结构。
例如,对于C4H10,可能的骨架有正丁烷和异丁烷。
3.考虑官能团的位置异构:对于含有官能团的分子,考虑
官能团在分子中的不同位置。
例如,对于丁醇,羟基可以连接在任何一个碳原子上,产生四种同分异构体。
4.考虑立体异构:对于含有手性碳的分子,考虑其立体异
构。
手性碳是指与四个不同基团相连的碳原子,它可以有两种立体构型,即R型和S型。
5.利用对称性和等效氢原子:利用分子的对称性和等效氢
原子来减少需要检查的同分异构体的数量。
例如,如果分子是对称的,那么只需要考虑一半的分子结构。
6.利用已知信息:如果有关于分子的其他信息,如某些化
学键的长度、角度或某些化学性质,可以进一步缩小可能的同分异构体的范围。
7.检查并验证:最后,检查并验证你列出的所有同分异构
体是否都满足给定的分子式,并且没有重复。
记住,同分异构体的书写需要耐心和细心,因为很容易错过某些可能性。
通过大量的练习和熟悉,你会变得更加熟练和自信。
高中化学选修5 有机化学同分异构体的书写及其判断方法一、同分异构体的概念同分异构体是指分子式相同而结构式不同的物质之间的互称,关键要把握好以下两点:1、分子式相同2、结构式不同:(1)碳链异构(烷烃、烷烃基的碳链异构)(2)位置异构(官能团的位置异构)(3)官能团异构(官能团的种类异构)同分异构体的书写步骤一般为:官能团异构→碳链异构→位置异构二、同分异构体的书写方法基本方法:主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边(烃基不能到端),排布由邻位到间位,再到对位(或同一个碳原子上)。
位置:指的是支链或官能团的位置。
排布:指的是支链或官能团的排布。
例如:己烷(C6H14)的同分异构体的书写方法为:⑴写出没有支链的主链。
CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3⑵写出少一个碳原子的主链,将这个碳原子作为支链,该支链在主链上的位置由心到边,但不能到端。
CH3—CH2—CH—CH2—CH3 CH3—CH2—CH2—CH—CH3CH3CH3⑶写出少两个碳原子的主链,将这两个碳原子作为支链连接在主链上碳原子的邻位、间位或同一个碳原子上。
CH3CH3—CH—CH—CH3 CH3—C—CH2—CH3CH3CH3CH3故己烷(C6H14)的同分异构体的数目有5种。
三、同分异构体的判断方法1、记忆法记住一些常见的物质的同分异构体数目。
例如:⑴甲烷、乙烷、新戊烷(可看作CH4的四甲基取代物)、2,2,3,3—四甲基丁烷(可看作乙烷的六甲基取代物)等分子,其一卤代物只有一种;⑵甲基、乙基的结构只有一种,即甲基(—CH3)、乙基(—CH2CH3);⑶丙基的结构有两种,即—CH2CH2CH3、;⑷丁基(—C4H9)的结构有4种,戊基(—C5H11)的结构有8种。
该方法可以借助书写碳链异构的基本方法和等效氢法来辅助记忆,例如戊基的8种结构的判断方法为:CH3—CH2—CH2—CH2—CH3(有3种等效氢)(有4种等效氢)(有1种等效氢)故戊基的结构共有8种。
有机物同分异构体的书写湖北浠水实验高中 (438200) 骆旭锋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=CHCH2CH2CH3 CH3CH=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。
高考有机化学同分异构体种类快速判断方法高考有机化学同分异构体种类的判断是每年必考题型,重现率高,在一份高考试题中往往出现三次,分值达10左右,物质种类的数目也在逐年增多,但考生在考场中很难做到快速准确判断,导致既浪费了时间又失分较多。
为此我结合自己多年的教学实践,经过多次教学调查验证,总结出一种科学可行的快速判断有机化学同分异构体种类的方法,想通过分享解决全体师生的教学困惑,提高有机试题的得分率。
一、巧记通式法高考试题中往往给定一种有机物的化学式,根据题目的要求判断有机物同分异构体的种类,很多学生因为不能准确判断该有机物的类别,所以同分异构体的种类也就无法判断,因此首先要根据分子通式确定有机物的类别,再结合题目给定信息判断同分异构体的种类。
1、烃的分子通式:以饱和烷烃C n H2n+2的氢原子个数为参照对象(1)若分子通式为C n H2n,则分子中比同碳原子烷烃少2个氢原子,不饱和度为1,有可能为单烯烃或环烷烃。
(2)若分子通式为C n H2n-2,则分子中比同碳原子烷烃少4个氢原子,,不饱和度为2,有可能为炔烃、二烯烃或环烯烃。
(3)若分子通式为C n H2n-6,不饱和度为4,则为苯及苯的同系物。
2、烃的含氧衍生物:参照烃的分子通式做判断(1)若分子通式为C n H2n+2O x,则分子中C与H的关系与烷烃的相同,说明该有机物分子中只有单键没有不饱和键,可视为烷烃分子中C-H键之间插一个O原子为醇,在C-C键之间插一个O原子为醚。
①若分子通式为C n H2n+2O则为饱和一元醇或饱和醚如分子式C2H6O,可能为乙醇CH3C H2OH或二甲醚CH3OCH3②若分子通式为C n H2n+2O2则为饱和二元醇,如乙二醇C2H6O2③若分子通式为C n H2n+2O3则为饱和三元醇,如丙三醇C3H8O3但是要注意多元醇一个碳上不能同时连接两个-OH。
(2)若分子通式为C n H2n O,说明分子中C和H的个数关系与烯烃相同,不饱和度为1,分子中有可能有一个碳氧双键或碳碳双键,则有可能为饱和一元醛、酮或烯醇。
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。
例1. 写出分子式为的醇的同分异构体
解析:(1)先不考虑羟基,写出的同分异构体,共有三种碳链结构(H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. 写出分子式为属于酯的同分异构体
解析:(1)将酯键拿出后,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。
如上注意不仅可插在键间,也可插在键间形成甲酸酯。
(3)插入。
注意,酯键在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:
而在②位正反插入时,得两种酯。
(4)将插在键间时,只能是中C连H,不可O接H,否则成酸,如,
是酸,而是甲酸丁酯。
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。
例3. 某链烃每个分子中都含有下列基团:。
若它们的个数分别为2、2、3、1,请写出该烃可能的结构简式。
分析:(1)确定其团等级。
含一个游离键的为一价级,如含两个的为二价级,如
依次类推。
(2)按级别,由高到低连接基团,连完高价级再连低价级,最后以一价级封顶。
①两个三价级相连:
②连入两个二价级,有两种方式:
③一价级封顶,共3 5种方式:
;
四. 丁基法
醇、醛、酸、卤代烃等类烃的衍生物,均可表示为R�A(R为烃基,A为官能团或指定原子团)的形式,则其同分异构就是烃基R�变化造成的,R�的种数即为其同分异构体数,因此凡是可看成R�A形式的有机物同分异构体,只要考虑烃基R�的种数即可。
高考中考丁基的情况特多,所以称此种书写同分异构体的思想方法为丁基法。
例4. 写出对位上有的苯胺的可能有的同分异构体。
解析:据题意,可把作为一个指定原子团,属于连接到烃基上的一类。
因丁基共有四种:
故对位上有的苯胺同分异构体共有4种。
五. 定一议二法
含有两个或两个以上取代基的同分异构体书写,若只凭想象写很容易造成重、漏现象。
不如先将所有取代基拿下,分析母体对称性找出被一个取代基取代的产物种类,然后再分析各种一取代物的对称性,看第二个取代基可进入的位置,……,直至全部取代基都代入。
例5. 有一化合物萘(),若其两个原子被一个Cl原子和一个取代,试写出所得到的同分异构体的结构简式。
分析:(1)分析萘分子结构的对称性:
可见萘的一取代位置有两个,所以一氯(或一硝基)取代物有两种。
(2)分析萘的一氯代物的对称性,发现均无对称关系,各有7个不同位置可代入,所以其同分异构体共有14种(结构简式略)。
六. 不饱和度法
不饱和度()又称缺H指数,有机物每有一不饱和度,就比相同碳原子数的烷烃少两个H原子,所以,有机物每有一个环,或一个双键(),相当于有一个不饱和度,相当于2个,
相当于三个。
利用不饱和度可帮助推测有机物可能有的结构,写出其同分异构体。
常用的计算公式:
例6. 有机物写出与该有机物互为同分异构体的属于芳香族化合物的同分异构体的结构简式
解析:该有机物化学式为,其不饱和度。
芳香族化合物中必有苯环,从的组成看只能有一个苯环,因为一个苯环就有4个不饱和度,所以取代基中都以单键相连。
若为酚,则有三种:若为醚,则只一种:
;若为醇,则只一种:。
共有5种。
七. 等价代换法
代换法就是用相关联的等量关系或对应因子代替,进行推理分析或计算的方法,如果用以解答某些同分异构题,便会迅速得出结构。
例7. 已知分子式为的物质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几种?
解题思路:二溴代物的苯环上有2个,4个H;而四溴代物的苯环上连的是2个H,4个,若把四溴代物的H换成,换为H,恰好为四溴代物,故四溴代物的同分异构体也必有9种。