有机化合物同分异构体书写方式
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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。
同分异构体的书写及数目判断技巧总结1.同分异构体的书写规律(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:(2)具有官能团的有机物:一般按碳链异构→位置异构→官能团异构的顺序书写。
例:(以C4H10O为例且只写出骨架与官能团)①碳链异构⇒C—C—C—C、②位置异构⇒③官能团异构⇒C—O—C—C—C、、C—C—O—C—C(3)芳香族化合物:两个取代基在苯环上的位置有邻、间、对3种。
(4)限定条件同分异构体的书写解答这类题目时,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,一般都是根据官能团的特征反应限定官能团的种类、根据等效氢原子的种类限定对称性(如苯环上的一取代物的种数、核磁共振氢谱中峰的个数等),再针对已知结构中的可变因素书写各种符合要求的同分异构体。
2.同分异构体数目的判断方法(1)记忆法:记住一些常见有机物同分异构体数目,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、乙炔无异构体;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:如丁基有4种,则丁醇、戊醛、戊酸都有4种同分异构体。
(3)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和Cl互换);又如CH4的一氯代物只有1种,新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有1种。
(4)等效氢法:等效氢法是判断同分异构体数目的重要方法,其规律有:①同一碳原子上的氢原子等效。
②同一碳原子上的甲基上的氢原子等效。
③位于对称位置上的碳原子上的氢原子等效。
典例分析1.与F()官能团的种类和数目完全相同的同分异构体有________种(不含立体结构),其中核磁共振氢谱为4组峰,且峰面积之比为1∶2∶3∶4的是________________(写结构简式)。
答案8解析F中含有2个羧基,与F官能团种类和数目完全相同的同分异构体有,共8种。
同分异构体的书写同分异构体的书写在高中有机化学部分是个难点,但是我们做好基本训练,掌握常见有机物同分异构体的书写,在考试时也能拿高分或满分。
熟悉产生同分异构体的常见原因,有助于我们正确书写同分异构体。
1碳链异构(正戊烷、异戊烷、新戊烷),2位置异构【官能团位置异构(1-丙醇和2-丙醇)和支链位置异构(2-甲基戊烷和3-甲基戊烷)】,3官能团类别异构(乙醇和二甲醚)一写出(C7H16)属于烷烃的各种同分异构体并命名。
(9种)二写出(C4H8)属于烯烃的各种同分异构体并命名。
(3种)三写出(C4H6)属于炔烃的各种同分异构体。
(2种)四写出(C5H12O)属于醇的各种同分异构体。
(8种)五写出(C5H10O)属于醛的各种同分异构体(4种)六写出(C5H10O2)属于羧酸的各种同分异构体(4种)七写出(C8H8O2)属于芳香酯的各种同分异构体(6种)八分子式为C5H10O2,既能发生银镜反应,又能发生消去反应的有机物共有多少种( )A 9B 10C 11D 12九写出萘的二氯代物的各种同分异构体共有()种。
一硝基一氯萘共有()种结构。
等效平衡问题一、概念在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,在达到化学平衡状态时,任何相同组分的含量(体积分数、物质的量分数等)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡(包括完全等效)。
二、等效平衡的分类在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下三种:I类:在恒温、恒容下,对于化学反应aA(g)+bB (g)dD (g)+eE (g),若 a+b≠d+e,如果前后两次加入的反应物物质的量相当,则前后两次平衡完全等效。
即等量等效,属于完全等效。
如何理解物质的量相当,即amolA+ bmolB <=> dmolD+emolE <=>a/2molA+ b/2molB+d/2molD+e/2molE<=>a/3molA+ b/3molB+2d/3molD+2e/3molE。
有机物同分异构体的书写方法与技巧同分异构体书写方法和技巧
书写如下:
书写的方法是:先列出有机物的分子式。
再根据分子式找出符合的通式,由通式初步确定该化合物为烷烃、;烯烃或环烷烃、;炔烃、二烯烃或环烯烃;芳香烃及烃的衍生物等。
书写的技巧:先写碳链异构,再写位置异构,最后写官能团异构。
书写注意事项:
在同分异构体中,碳链异构的书写顺序应遵循:主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排布由邻到间,后三句是指支链的大小、支链的移动及排布形式,或参考“成直链一线穿,从头摘、挂中间,往边排、不到端”的口诀书写,要注意思维有序,谨防重复和遗漏。
书写同分异构体的方法
首先,我们需要明确同分异构体的定义,即它们的分子式相同
但结构不同。
在书写同分异构体时,首先要确定化合物的分子式,
然后根据不同的结构进行书写。
比如,对于C4H10这个分子式来说,可以有正丁烷和异丁烷两种不同的结构,它们就是同分异构体。
其次,要注意书写同分异构体的结构。
在书写结构式时,需要
清晰地表示出分子中各个原子的连接方式和空间排布。
可以使用简
化的结构式或者完整的结构式来表示同分异构体的结构,以便于其
他人能够准确理解化合物的结构。
另外,同分异构体在性质上也有所不同,这也是它们被称为
“同分异构体”的原因之一。
在书写同分异构体时,可以简要介绍
它们的物理性质和化学性质的差异,这有助于更全面地认识这些化
合物。
最后,要注意同分异构体的命名。
根据不同的结构和功能基团,同分异构体的命名也会有所不同。
在书写同分异构体时,可以结合IUPAC命名法或者常用名来进行命名,确保命名的准确性和规范性。
总之,书写同分异构体的方法需要从分子式、结构、性质和命名等方面进行全面考虑,以确保所书写的化合物能够准确地被识别和理解。
希望以上内容能够对你有所帮助,也希望能够为化学研究提供一些参考和启发。
同分异构体的书写方法专题中学化学中同分异构体主要掌握前三种:CH3①碳链异构:由于C原子空间排列不同而引起的。
如:CH3-CH2-CH2-CH3和CH3-CH-CH3②官能团位置异构:由于官能团的位置不同而引起的。
如:CH2=CHCH2CH3和CH3CH=CHCH3③官能团异构(物质种类会发生改变):由于官能团不同而引起的。
如:HC≡C-CH2-CH3和CH2=CH-CH=CH2;这样的异构主要有:烯烃和环烷烃;炔烃和二烯烃;醇和醚;醛和酮;羧酸和酯;氨基酸和硝基化合物。
④烯烃的顺反异构一、碳链异构熟记C1-C6的碳链异构: CH4、C2H6、C3H8无异构体;C4H10 2种、C5H12 3种、C6H14 5种。
书写方法:减碳法例1:请写出C7H16的所有同分异构体1、先写最长的碳链:2、减少1个C,找出对称轴,依次加在第②、③……个C上(不超过中线):3、减少2个C,找出对称轴:1)组成一个-C2H5,从第3个C加起(不超过中线):2)分为两个-CH3a)两个-CH3在同一碳原子上(不超过中线):b) 两个-CH3在不同的碳原子上:4、减少3个C,取代基为3个(不可能有)—CH3—CH2 CH3【方法小结】:1、主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,连接不能到端。
碳总为四键,规律牢记心间。
2、甲基不能挂在第一个碳上,乙基不能挂在第二个碳上,丙基不能挂在第三个碳上。
二、位置异构(一)、烯炔的异构(碳链的异构和双键或叁键官能团的位置异构)方法:先写出所有的碳链异构,再根据碳的四键,在合适位置放双键或叁键官能团。
例2:请写出C5H10的所有同分异构体(二)、苯同系物的异构(侧链碳链异构及侧链位置“邻、间、对”的异构)例3:请写出如C9H12属于苯的同系物的所有同分异构体[注意]苯环上有两个取代基时有3种,苯环上连三个相同取代基有3种、三个有两个相同有6个,连三个不同取代基有10种(三)、烃的一元取代物的异构:卤代烃、醇、醛、羧酸、胺都可看着烃的一元取代物方法:取代等效氢法(对称法)、烃基转换法等效氢的概念:有机物分子中位置等同的氢叫等效氢,分子中等效氢原子有如下情况:①分子中同一个碳原子上连接的氢原子等效。
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”,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。
按“类别异构一碳链异构一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.确定同分异构体的二个基本技巧1.转换技巧——适于已知某物质某种取代物异构体数来确定其另一种取代物的种数。
此类题目重在分析结构,找清关系即找出取代氢原子数与取代基团的关系,不必写出异构体即得另一种异构体数。
2.对称技巧一--适于已知有机物结构简式,确定取代产物的同分异构体种数,判断有机物发生取代反应后,能形成几种同分异构体的规律。
可通过分析有几种不等效氢原子来得出结论。
①同一碳原子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(相当于平面镜成像时,物与像的关系)。
三.书写或判断同分异构体的基本方法1.有序分析法例题1主链上有4个碳原子的某烷烃,有两种同分异构体,含有相同碳原子数且主链上也有4个碳原子的单烯烃的同分异构体有A. 2种B. 3种 C.4种 D.5种解析:根据烷烃同分异构体的书写方法可推断,主链上有4个碳原子的烷烃及其同分异构体数分别为:一个甲基(1种);两个甲基(2种);三个甲基(1种);四个甲基(1种)。
所以符合此条件的烷烃的碳原子数为6个。
故含有相同碳原子数且主链上也有4个碳原子的单烯烃有:共4种。
故答案为C项C出CiljCH?=C——CH-CH3 , Cll5―C=C—CFgII I i ICHQHm注意:(1)含官能团的开链有机物的同分异构体一般按“类别异构一碳链异构一官能团或取代基位置异构”的顺序有序列举,一定要充分利用“对称性”防漏剔增。
同分异构体是指具有相同分子式(相同类型和数量的原子组成),但结构不同的化合物。
它们之间主要是由于化学键的连接方式、原子排列或立体构象的不同而产生的。
同分异构体在有机化学中尤为常见。
书写同分异构体的方法包括以下几个步骤:
1. 确定分子式:首先确定同分异构体所具有的相同分子式,例如 C4H10 是丁烷的分子式,该分子式的同分异构体包括正丁烷和异丁烷。
2. 画出结构式:基于分子式,尝试画出所有可能的结构式,分子式中原子之间的键以及原子排列组合要求符合化学键的性质。
3. 区分立体异构体:对于具有立体异构现象的化合物(例如顺式和反式异构体、光学异构体等),应当使用楔形符号或其他表示立体构象的方法体现几何关系。
4. 使用IUPAC命名法:为了准确表征同分异构体,可以使用国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)命名法来表示化合物的名称,使其在专业领域更容易被理解。
以C4H10为例,其具有以下两个同分异构体:
1. 正丁烷(或 n-丁烷)结构式:CH3-CH2-CH2-CH3
1. 异丁烷(或 iso-丁烷)结构式:CH3-CH(CH3)-CH3 或简写为 (CH3)2CH-CH3
同分异构体之间的化学性质可能有所不同,研究这些异构体有助于我们更好地了解和利用这些化学物质。
同分异构体的书写与推断同分异构体的书写与推断同分异构现象广泛存在于有机物中,同分异构体的知识也贯穿于中学有机化学的始终。
因此,分析、判断同分异构体也就成为有机化学的一大特点。
作为高考命题的热点之一,这类试题是考查学生空间想象能力和结构式书写能力的重要手段。
考生在平时训练中就应逐渐领会其中的本质,把握其中的规律。
一、书写同分异构体必须遵循的原理“价键数守恒”原理:在有机物分子中碳原子的价键数为4,氧原子的价键数为2,氢原子的价键数为1,不足或超过这些价键数的结构都是不存在的,都是错误的。
如:CH3CH2CH3(第2个碳原子形成5个价键是不可能的)|CH3二、同分异构体的种类有机物产生同分异构体的本质在于原子的排列顺序不同,在中学阶段主要指下列三种情况:⑴碳链异构:由于碳原子的连接次序不同而引起的异构现象,如CH3CHCH3和CH3CH2CH2CH3。
|CH3⑵官能团位置异构:由于官能团的位置不同而引起的异构现象,如:CH3CH2CH=CH2和CH3CH=CHCH3。
⑶官能团异类异构:由于官能团的不同而引起的异构现象,主要有:单烯烃与环烷烃;二烯烃、炔烃与环烯烃;醇和醚;酚与芳香醇或芳香醚;醛与酮;羧酸与酯;硝基化合物与氨基酸;葡萄糖与果糖;蔗糖与麦芽糖等。
例⒈写出C4H8O2的各种同分异构体(要求分子中只含一个官能团)。
【解析】根据题意,C4H8O2应代表羧酸和酯,其中羧酸(即C3H7COOH)的种类等于—C3H7的种类,故有酯必须满足RCOOR′(R′只能为烃基,不能为氢原子),R与R′应共含3个碳原子,可能为:C2—COO—C:C—COO—C2:H—COO—C3:【练习】已知CH3COOCH2C6H5有多种同分异构体,请写出其含有酯基和一取代苯结构的所有同分异构体。
三、由分子式分析结构特征在烃及其含氧衍生物的分子式中必然含有这样的信息:该有机物的不饱和度。
利用不饱和度来解答这类题目往往要快捷、容易得多。
同分异构体一、碳链异构书写方法:减碳法:1、将分子中的所有碳原子连成直连作为主链;2、从主链一端取下一个C作为支链(即甲基),依次连在主链的中心对称点的一侧(如果中心对称点是碳原子则从该碳原子开始连),不能连到端点;3、从主链上取下两个碳原子分为两种情况:①两个碳原子作为一个乙基则按照上面的方法进行连接;②将两个碳原子作为来个甲基则此时应采用“定一动二”的方法“定一”即先确定一个甲基可以挂的所有位置(方法与2相同),“动二”即为从第一个甲基的位置开始连接第二个甲基,第一个甲基前面的碳原子以及在主链上与其对称的碳原子均不能挂(即注意排重)。
例一、写出C6H14所有同分异构体例二、写出C7H16的所有同分异构体例三、写出C8H18的同分异构体二、烃的一元取代物的同分异构体数目的判断方法(等效氢法)或先碳链异构再官能团异构氢原子等效的情况①同一个碳原子上所连接的氢原子是等效的②同一个碳原子上所连的甲基上的氢是等效的③分子处于镜面对称位置上的氢是等效的烃分子中其等效氢有几种其一元取代物就有几种同分异构体例:试说出下列物质的同分异构体数目CH3Cl C2H5Cl C3H7Cl C4H9Cl C5H11Cl由此我们可以得出基元法中甲基,乙基只有一种结构,丙基有2种结构,丁基有4种结构,戊基有8种结构三、烃的二元取代物的同分异构体数目的判断方法“定一动二”法1.先写出所有碳链异构的情况2.然后再利用“定一动二”法进行判断书写(在每种碳链的基础上考虑),如果二元取代基是相同基团则需要排重,若为不同基团则不需要排重。
例:C3H6Cl2 C4H8Cl2 C5H10Cl2 C3H6ClBr C4H8ClBr四、顺反异构1.产生原因由于碳碳双键不能旋转而导致分子中原子或原子团在空间的排列方式不同。
2.存在条件每个双键碳原子上连接了两个不同的原子或原子团。
3.异构分类(1)顺式结构:两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧。