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袂同分异构体书写的一般思路及方法
莈一.一般思路
薆分子式相同,结构不同的化合物互称为同分异构体。在中学阶段结构不同有以下三种情况:类别不同,碳链不同,位置不同(环上支链及官能团)。因此同分异构体书写的一般思路为:类别异构→碳链异构→位置异位。
螂①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CH(CH3)3
蚁②位置异构:由于官能团的位置不同而引起的。如:CH2=CHCH2CH3和CH3CH=CHCH3
蒈③官能团异构: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。
羇例1.写出的所有同分异构体的结构简式。
蒄分析:(1)类别异构:根据通式可知在中学知识范围内为羧酸和酯两类。
蒀(2)碳链异构:四个碳原子的碳链有二种连接方式
薇(3)位置异构:对于羧酸类,只能连接在碳链两边的碳原子上,直接用去取代上述分子中标有1、2、5、6(未标号的两个碳原子与5号碳原子位置相同)号碳原子上的一个氢原子即可。则羧酸的异构体为
莈对于酯类:则是由酯基的位置引起的,可将酯基插入上述分子中C#0;C键及C#0;H键之间即可。插入之间为:插入间为,插入之间为,,插入的键之间为、插入的键为,插入的键之间为,插入的键之间为。
袂二.常见方法
蒃1.等效氢法
薇同一碳原子上的氢原子互为等效;与同一碳原子上相连的甲基上的氢原子互为等效;处于镜面对称位置的碳原子上的氢原子互为等效;特别适合于环状化合物异构体书写。
薅例2.写出联二苯的一氯取代物
蚄分析:注意C#0;C的可旋转性,可以确定对称性。
蒇说明联二苯中只有a、b、c三个碳原子上的位置不同,则联二苯的异构体有三种,分别为:
羂2.转换法
膁例3.写出苯环上连有四个甲基的异构体。
薁分析:依据教材知识,二甲苯有三种形式,
芆可将二甲苯中两个甲基换为2个氢原子,其余四个碳上的氢原子换为甲基,便可得题目所求异构体:
肂3.逐个引入法
薂当题目所求异构体中包含多个官能团时,可以采取逐个依次引入。
肈例4.苯丙醇胺(英文缩写为PPA)其结构简式如下:
羅将、、在碳链上的位置作变换,可以写出多种同分异构体(、不能连在同一个碳原子上),请写出这些异构体。
膂分析:(1)先解决碳链异构→
羃(2)引入,其可能的位置为1、2、3、4、5号五个碳原子上(5、6两个甲基位于同一个碳原子上,所处位置相同),然后再引入线路图如下:
螀故:题目所求同分异构为上述9种。
肇4.移位法
膂例5.写出与互为同分异构体且含有苯环,又属于酯类化合物的结构简式。
腿分析:属于酯类化合物,结构中必含,且不能直接连接在氢原子上,故可对题给结构中有关原子或原子团的位置作相应变动即可。
芈(1)结构中,将移至苯环与羰基之间为:
螆依据教材知识,苯环上连有两个取代基,不管取代基相同不相同,均存在三种位置关系,移动在苯环上的位置得,
节。
薀(2)在结构中,将移至羰基与氢原子之间为,又将移至苯环与羰基之间为
羀,再将移至苯环与之间为
薅。
蚆故:题目所求同分异构体有六种,它们分别是:
羁5.分类法
莈例6.1、2、3#0;三苯基环丙烷的3个苯基可以分布在环丙烷平面的上下,因此有两种异构体。
蚈据此,可判断1、2、3、4、5#0;五氯环戊烷(假定五个碳原子也处于同平面上)的异构体数是()
螅A.4B.5C.6D.7
莂分析:依据题设信息,可以对五个氯原子在环戊烷平面上的位置做分类处理,五个上有一种,四个上一个下有一种,三个上两个下有两种,很容易写出其异构体,故选A。
肀一卤代烃种数与烃的质子峰个数、化学环境不同的氢原子的种数的关系
莇[例1]某烃的分子式为C5H12,核磁共振氢谱图中显示三个质子峰,该烃的一氯代物有种。
螅[解析]写出C5H12的各种同分异构体进行分析,结果如下表:
螃同分异构体
薈质子峰数
膆一氯代物
袅CH3CH2CH2CH2CH3
袀3
芀3
羅(CH3)2CHCH2CH3
羅4
芁4
螇C(CH3)4
羈1
肅1
蚂【小结】
葿(1)烃的一卤代物种数=质子峰数=化学环境不同的H原子种数
螆(2)分子结构越对称,一卤代物越少,分子结构越不对称,一卤代物越多。
膅[练习]某有机物A的分子式为C8H8O,A能发生银镜反应,其苯环上的一氯代物只有二种,试写出A的可能的结构简式。
肂【跟踪训练】
袇1、目前冰箱中使用的致冷剂是氟里昂(二氯二氟甲烷),根据结构可推出氟里昂的同分异构体
蒅A.不存在同分异构体 B.2种 C.3种 D.4种
芅艿(-CH-)2、某苯的同系物的分子式为C11H16,经测定,分子中除含苯环外不再含其它环状结构,分子中还含有两个甲基,两个亚甲基(-CH
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