巧思妙解 巧用“插入法”写有机物同分异构体
◆ 化学教师 张迎红
如何解有关同分异构体一类题目呢？请大家注意方法的积累与提炼！
【基本方法训练模型题】：
请熟练掌握下列常见有机物同分异构体的书写方法：C6H14 C5H10 C8H10 C7H8O C5H11Cl
C5H12O C5H10O C4H8O2 C3H6O3
同分异构体现象在有机化合物中普遍存在，在中学阶段无外乎以下三种情况：
碳架异构、官能团位
置异构、不同类别间的同分异构。其中重要但又比较复杂的是含有苯环的酯类物质的各种同分异构体问
题。比如下面一例：
【例题】：（2004年理综试卷 北京·浙江）某有机化合物A的结构简式如下：
O HO－CH―――CH―――CH2 ││╲╲│CH－O－C－CHNH││╱╱│CH2―――CH―――CH2 C H2OH
（1）A分子式是 ；
（2）A在NaOH水溶液中加热反应得到B和C，C是芳香化合物。B和C的
结构简式是：B： C：
反应； （3）室温下，C用稀盐酸酸化得到
E，E的结构简式是 ；
（4）在下列物质中，不能与E发生化学反应的是（填写序号）
。
①浓H2SO4和浓
HNO3的混合液 ②CH3CH2OH（酸催化） ③CH3CH2CH2CH3 ④Na
⑤CH3COOH（酸催化）
（5）写出同时符合下列两项要求的的所有同分异构体的结构简式：
①化合物是1,3,5—三取代苯；②苯环上的三个取代基分别为甲基、羟基和含有-COO-结构的基团 【解答】：经分析，我们不难得出以下结论：（1）A分子式是C16H21O4N； O ║ —C—ONa
（2）
（B） CH2OH （C） 酯的水解反应 O ║ —C—OH （3） （4）③ CH2OH （5
）（有4个符合要求的E的同分异构体）
O ║ OCCH3 O ║ COCH3 H3H338
邯郸市一中校刊
CH2OOCH H3
CH2COOH H3在写E的同分异构体时，最常出现的问题就是漏写或重写。上述题目中E物质虽只有四种同分异构体，但方法不当时，也容易出现解题困难。
高中化学选修5《有机化学基础》
1 第2课时 有机化合物的同分异构现象
题组一 同分异构体的概念及其判断
1．(2018·菏泽联考)下列说法错误的是( )
A．同系物一定符合同一通式
B．同分异构体一定具有相同的最简式
C．相对分子质量相等的两种有机物必定是同分异构体
D．同分异构体间不一定有相似的化学性质
【考点】 同分异构现象
【题点】 同分异构现象的概念辨析
答案 C
解析 同系物是结构相似、分子组成相差一个或多个CH2原子团的化合物，同系物一定具有相同的通式，故A正确；同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物，因此具有相同的最简式，故B正确；如乙醇和甲酸的相对分子质量相同，但不互为同分异构体，故C错误；如烯烃和环烷烃互为同分异构体，烯烃能发生加成反应，环烷烃不能，故D正确。
2．下列各组有机物中，互为同分异构体的是( )
A．和
B．和 高中化学选修5《有机化学基础》
2 C．和
D．和
【考点】 同分异构现象
【题点】 同分异构体的判断
答案 B
3．(2018·河口县民中6月月考)金刚烷最早是在石油中发现的，其结构如图(转折点为碳原子，其他位置氢饱和)所示，则与金刚烷互为同分异构体的是( )
【考点】 同分异构现象 高中化学选修5《有机化学基础》
3 【题点】 同分异构体的判断
答案 C
解析 金刚烷的分子式为C10H16，A的分子式为C10H8，B为C10H14，C为C10H16，D为C10H18，则与金刚烷互为同分异构体的是，所以C选项是正确的。
4．(2018·张家口市高二段考)下列化学式只能表示一种物质的是( )
A．C2H4B．C5H10C．C3H7ClD．C2H6O
【考点】 同分异构现象
【题点】 同分异构体的判断
答案 A
解析 C2H4只能是乙烯，A正确；C5H10可以是戊烯，也可以是环烷烃，B错误；C3H7Cl可以是1-氯丙烷也可以是2-氯丙烷，C错误；C2H6O可以是乙醇，也可以是二甲醚，D错误。 高中化学选修5《有机化学基础》
高考化学同分异构体的知识点
一、有机物的同分异构体
1. 同分异构体的概念
化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
2. 同系物、同分异构体、同素异形体和同位素的比较
① 分子式相同则相对分子质量必然相同，但相对分子质量相同而分子式不一定相同。如：H3PO4与H2SO4 、C2H6O与CH2O2的相对分子质量相同，但分子式不同。最简式相同的化合物不一定是同分异构体，如：HCHO、CH3COOH、HCOOCH3、C6H12O6的最简式相同，但分子式不同。
② 分子结构不同是由分子里原子或原子团的排列方式不同而引起的，如：CH3CH2OH和CH3OCH3、CH3CH2CHO和CH3COCH3等。
③ 同分异构现象在有机化合物中广泛存在，既存在于同类有机物中，又存在于某些不同类有机物中，如：CH3CH2 CH2 CH2CH3、CH3CH2 CH（CH3）CH3、C（CH3）4；CH3COOH、HCOOCH3。同分异构现象在某些无机化合物中也存在，如：CO(NH2)2与NH4OCN、HOCN（氰酸）和HNCO（异氰酸）。
④ 化合物的分子组成、分子结构越简单，同分异构现象越弱。反之，化合物的分子组成、分子结构越复杂，同分异构现象越强。如甲烷、乙烷、丙烷等均无同分异构现象，而丁烷、戊烷的同分异构体分别为2种、3种。
⑤ 同分异构体之间的化学性质可能相同也可能不同，但它们的物理性质一定不同。各同分异构体中，分子里支链越多，熔沸点一般越低。
二. 同分异构体的类型
绝大多数有机物普遍存在同分异构现象，高中阶段的同分异构现象主要有4种情况。即碳链异构、官能团位置异构、官能团类别异构和顺反异构。
1. 碳链异构
碳链异构是指由于碳原子的连接次序不同引起的异构，如，正丁烷与异丁烷。由于烷烃分子中没有官能团，所以烷烃不存在官能团位置异构和官能团类别异构，而只有碳链异构。再如，CH3CH2CH2CH2CHO（戊醛）与（CH3）2CHCH2CHO(2-甲基丁醛)也属于碳链异构。
同分异构体的异构方式及写法规律
同分异构现象是有机化合物普遍存在的结构现象，也是有机物数量与种类繁多的最主要原因。近年来，同分异构体的写法、数量判断以及同分异构体之间的比较与确定等，已经成为各类考试，特别是高考的热点问题。现简单介绍同分异构体的异构方式及写法规律。
一、同分异构体的异构方式
有机物中绝大多数都存在同分异构现象，同分异构体的异构方式主要有三种：碳架异构、官能团位置异构、官能团类别异构等。
1.碳架异构
碳架异构是指由于碳原子的连接次序不同引起的异构，如正丁烷与异丁烷。烷烃只有碳架异构。
2.官能团位置异构
含有官能团的有机物，由于官能团的位置不同引起的异构，如CH3CH=CHCH3和*****H=CH2。含有官能团（包括碳碳双键、叁键）的有机物一般都存在官能团位置异构。
3.官能团类别异构
所谓官能团类别异构是指分子式相同、官能团类型不同所引起的异构。除烷烃以外，绝大多数有机化合物分子都存在与其对应的官能团类别异构体，如相同碳原子数的单烯烃和环烷烃、二烯烃与单炔烃、饱和一元脂肪醇与
饱和烃基醚、饱和一元脂肪酸与饱和烃基酯、氨基酸与硝基烷等。
二、同分异构体的书写方法
同分异构体的写法有一定的规律。对于烷烃来说，主要采取逐步降级支链移动法，即首先写出最长的碳链，再依次降低主链长度，所减碳原子组成原子团作为支链（甲基或乙基）在主链上移动。对于含有官能团的单烯烃、炔烃、饱和一元脂肪醇、饱和一元脂肪酸等，往往先采取逐步降级法写出所有的相应碳架，再让官能团分别在碳架上移动，进而写出同分异构体或判断出同分异构体数目的多少。
例1 试确定一氯戊烷的同分异构体数目，并写出含有两个甲基的一氯戊烷的结构简式。
解析 第一步，写出含有五个碳原子的碳架。已知戊烷有三种：正戊烷、异戊烷、新戊烷，相应的碳架分别为：
