【高中化学】有机化学同分异构体书写技巧

201 年高中化学专属讲义
课题:同分异构体的书写方法
学生姓名:
授课教师:
    201 年  月  日   
同分异构体的书写方法
高中化学同分异构体主要掌握前三种:                                     
    CH3       
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CH3-CH-CH3 
②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=CHCH3
③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。
一、碳链异构
熟记C1-C6的碳链异构: CH4、C黎曼几何2H6、C3H8 无异构体;C4H10  2种、C5H12  3种、C6H14  5种。
书写方法:减碳法
非你莫属 王鑫例1:请写出C7H16的所有同分异构体
      1、先写最长的碳链: 
      2、减少1C,出对称轴,依次加在第②、③ ……C上(不超过中线): 
      3、减少2C,出对称轴:
    1)组成一个-C2H5,从第3C加起(不超过中线):           
    2)分为两个-CH3
      a)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        )
【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
(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
取代等效氢法
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。
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。
③分子中处于镜面对称位置(相当于平面镜成像时,物与像的关系)上的氢原子是等效的。如 分子中的18个H原子是等效的。
取代等效氢法的关键:观察并出分子结构中的对称要素
取代等效氢法要领: 利用等效氢原子关系,可以很容易判断出有机物的一元取代物异构体数目。其方法是先写出烃(碳链)的异构体,观察分子中互不等效的氢原子有多少种,则一元取代物的结构就有多少种。
例4、C3H7X      ________种碳链,共有__________种异构体   
图书馆论坛      C4H9X     ________种碳链,共有_________种异构体
      C5H11X      ________碳链,共有_________ 种异构体
温馨提示这里的一元取代基X,可以是原子,如卤原子,也可以是原子团,如-OH、-NH2 、-CHO、-COOH、HCOO-等。因此,已知丁基-C4H9有四种,则可断定丁醇、丁胺、戊醛、戊酸以及甲酸丁酯都有4种异构体。
《针对练习》
1、乙苯的异构体有4种,则对应环上的一氯代物的种数位 (    )
  A、12种      B、10种      C、9种        D、7种
2、菲和蒽互为同分异构体,菲的结构简式为如右图,从菲的结构简式分析,
菲的一氯取代物共有(    )
A.4种      B.5种      C.10种  D.14种
  3、分子式为C11H16的一烷基取代苯的同分异体共有   
  4、对位上有-C4H9的苯胺可能的同分异构体共有    种,写出它们的结构简式       
  5、含碳原数少于10的烷烃中,其中一卤代物不存在异构体的有 4 种,它们分别是:
  6、已知烯烃C6H12的一氯代物只有一种,则可断定该烯烃的分子结构为_____________
_。
烃基转换法
概念方法:烃基转化法是先出组成有机物的烃基种类,然后再写出它的同分异构体,这种方法适合于烃的衍生物,如根据丙基有2种结构,丁基有4种结构,戊基有8种结构,就可快速判断短链烃的衍生物的同分异构体种类。
华立通信  《针对练习》丁基异构的应用
    (1)写出丁基的四种同分异构体:
      CH3CH2CH2CH2-                                                               
(2)写出分子式为C5H10O的醛的各种同分异构体
  CH3-CH2-CH2-CH2-CHO                                               
                                                                           
(四)、酯的异构
拆分法】:酯可拆分为合成它的羧酸和醇(酚)。若已知酸有m种异构体,醇有n种异构体,则该酯的同分异构体有m×n种。而羧酸和醇的异构体可用取代有效氢法确定。
例7、请判断结构简式为C5H10O2其属于酯的异构体数目及结构简式:
《针对练习》
1、分子式为 C8H8O2 的异构体很多
(1)写出其中属于羧酸类,且结构中含有苯环的异构体的结构简式(共有_________种)
(2)写出其中属于酯类,且结构中含有苯环的异构体的结构简式(共有___________种)
三、官能团异构
1 、常见类别异构
组成通式
可能的类别
典型实例
CnH2n
烯烃 环烷烃
CH2=CHCH     H2C  CH2
                CH2
CnH2n-2
炔烃 二烯烃 环烯烃
CH= CCH2CH3  CH2=CHCH=CH2
CnH2n+2O
醇 醚
C2H5OH    CH3OCH3
CnH2nO
醛 酮 烯醇 环醇 环醚
CH3CH2CHO  CH3COCH3    CH=CHCH2OH
CH3CH CH2    CH2 CH OH
    O          CH2
CnH2nO2
羧酸 酯 羟基醛 羟基酮
CH3COOH  HCOOCH3  HOCH2CHO
高效课堂小组建设C平谷地震nH2n-6O
酚 芳香醇 芳香醚
H3CC6H4OH  C6H5CH2OH    C6H5OCH3
CnH2n+1NO2
硝基烷烃 氨基酸
CH3CH2NO2  H2NCH2COOH
Cn(H2O)m
单糖或二糖
葡萄糖与果糖(C6H12O6)                    蔗糖与麦芽糖(C12H22O11

本文发布于:2024-09-24 15:25:28,感谢您对本站的认可!

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