确定有机物同分异构体的方法等效氢法
常见有机物同分异构体的书写与数目判断
常见有机物同分异构体的书写与数目判断1.常见烷烃的同分异构体甲烷、乙烷、丙烷无同分异构现象;丁烷的同分异构体有2种;戊烷的同分异构体有3种。
2.烷烃同分异构体的书写技巧(以C6H14为例)第一步:将分子中全部碳原子连成直链作为母链C—C—C—C—C—C第二步:从母链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基),依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上,此时碳骨架结构有两种:不能连在①位和⑤位上,否则会使碳链变长,②位和④位等效,只能用一个,否则重复。
第三步:从母链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即2个甲基)依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上,两甲基的位置依次相邻、相同,此时碳骨架结构有两种:②位或③位上不能连乙基,否则会使主链上有5个碳原子,使主链变长。
所以C6H14共有5种同分异构体。
3.烯烃同分异构体的书写以C4H8(含有一个碳碳双键)为例,具体步骤如下:(1)按照烷烃同分异构体的书写步骤,写出可能的碳架结构:C—C—C—C、。
(2)根据碳架结构的对称性和碳原子的成键特点,在碳架上可能的位置添加双键:、、。
(3)补写氢原子:根据碳原子形成4个共价键,补写各碳原子所结合的氢原子。
4.含苯环结构同分异构体的判断方法以C8H10为例书写苯的同系物的同分异构体①考虑苯环上烷基的同分异构(碳链异构):,只有一种。
②考虑烷基在苯环上的位置异构(邻、间、对):、、,共3种。
所以分子式为C8H10的同分异构体共有4种。
5.烃的一元取代物同分异构体数目的判断(1)等效氢法——一元取代物同分异构体的书写单官能团有机物分子可以看作烃分子中一个氢原子被其他的原子或官能团取代的产物,确定其同分异构体数目时,实质上是看处于不同位置的氢原子的数目,可用“等效氢法”判断。
判断“等效氢”的三原则是:①同一碳原子上的氢原子是等效的,如CH4中的4个氢原子等效。
②同一碳原子上所连的甲基上的氢原子是等效的,如C(CH3)4中的4个甲基上的12个氢原子等效。
怎样确定有机物的同分异构体数目
怎样确定有机物的同分异构体数目怎样确定有机物的同分异构体数目一般来说,已知分子式确定同分异构体的数目,只需写出碳骨架,而不必把相连的氢原子全部写出;已知结构简式确定同分异构体数目,则可用箭头或用阿拉伯数字表示,而不必将其结构式一一写出;这样可以节约很多时间。
要判断两种结构简式是否互为同分异构体,首先要看分子式是否相等,然后看结构是否不同。
1、等效氢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同一碳原子上所连的甲基是等效的;如新戊烷中的4个甲基上的12个氢原子等同。
③处于对称位置上的氢原子是等效的。
如乙烷中的6个氢原子等同,2,2,3,3—四甲基丁烷上的24个氢原子等同,苯环上的6个氢原子等同。
在确定同分异构体之前,要先找出对称面,判断等效氢,从而确定同分异构体数目。
例1:下列有机物的一氯取代物其同分异构体的数目相等的是( )解析:首先判断对称面:①和④无对称面,②和③有镜面对称,只需看其中一半即可。
然后,看有否连在同一碳原子上的几个甲基:①中有两个甲基连在一碳上,六个氢原子等效;③中有也有两个甲基连在同一碳原子上,加上镜面对称,应有十二个氢原子等效。
最后用箭头确定不同的氢原子。
如下所示,即可知①和④都有七种同分异构体,②和③都只有4种同分异构体。
应选B、D。
例2:含碳原子个数为10或小于10的烷烃中,其一卤代烷烃不存在同分异构体的烷烃共有( )A. 2种B. 3种C. 4种D. 5种解析:按照等效氢原则,小于11个碳原子的烷烃中,只有一种一卤代物的,甲烷和乙烷符合,以及甲烷型的新戊烷和乙烷型的2,2,3,3—四甲基丁烷符合,共4种。
故应选C。
2、轴线移动法对于多个苯环并在一起的稠环芳烃,要确定两者是否为同分异构体,则可画一根轴线,再通过平移或翻转来判断是否互为同分异构体。
有机化学基础+判断同分异构体的五种常用方法和有机分子结构的测定
判断同分异构体的五种常用方法与有机分子结构的测定一、确定同分异构体数目的五种常用方法1.等效氢法在确定同分异构体之前,要先找出对称面,判断“等效氢”,从而确定同分异构体数目。
有机物的一取代物数目的确定,实质上就是瞧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”的三条原则就是:(1)同一碳原子上的氢原子就是等效的;如CH4中的4个氢原子等同。
(2)同一碳原子上所连的甲基就是等效的;如C(CH3)4中的4个甲基上的12个氢原子等同。
(3)处于对称位置上的氢原子就是等效的,如CH3CH3中的6个氢原子等同;乙烯分子中的4个H等同;苯分子中的6个氢等同;CH3C(CH3)2C(CH3)2CH3上的18个氢原子等同。
【典例导悟1】下列有机物一氯取代物的同分异构体数目相等的就是()A.①与②B.②与③C.③与④D.①与④2.换位思考法将有机物分子中的不同原子或基团进行换位思考。
如乙烷分子中共有6个H 原子,若有一个氢原子被Cl原子取代所得一氯乙烷只有一种结构,那么五氯乙烷有多少种?假设把五氯乙烷分子中的Cl瞧作H原子,而H原子瞧成Cl原子,其情况跟一氯代烷完全相同,故五氯乙烷也有一种结构。
同理,二氯乙烷有两种结构,则四氯乙烷也有两种结构。
典例导悟2已知化学式为C12H12的物质其结构简式为,该环上的二溴代物有9种同分异构体,由此推断该环上的四溴代物的同分异构体数目有()A.4种B.9种C.12种D.6种3.基团位移法该方法比等效氢法更直观,该方法的特点就是,对给定的有机物先将碳键展开,然后确定该有机物具有的基团并将该基团在碳链的不同位置进行移动,得到不同的有机物。
需要注意的就是,移动基团时要避免重复。
此方法适合烯、炔、醇、醛、酮等的分析。
【典例导悟3】分子式为C5H10的链状烯烃,可能的结构有()A.3种B.4种C.5种D.6种4.基团连接法将有机物瞧作由基团连接而成,由基团的异构体数目可推断有机物的异构体数目。
有机化学基础+判断同分异构体的五种常用方法和有机分子结构的测定
有机化学基础+判断同分异构体的五种常用方法和有机分子结构的测定海黄和紫檀哪个更有价值怕上当受骗,我们教你如何鉴别小叶紫檀的真伪!点击访问:木缘鸿官网北京十里河古玩市场,美不胜收的各类手串让记者美不胜收。
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怕上当受骗,我们教你如何鉴别小叶紫檀的真伪!点击访问:木缘鸿官网“目前珍藏、把玩木质手串的人越来越多,特别是海黄和印度小叶檀最受藏家追捧,有人把黄花梨材质的手串叫做腕中黄金。
”纵观海南黄花梨近十年的价钱行情,不难置信尚女士所言非虚。
一位从事黄花梨买卖多年的店主夏先生通知记者,在他的记忆中,2000年左右黄花梨上等老料的价钱仅为60元/公斤,2002年大量收购时,价格也仅为2万元/吨左右,而往常,普通价钱坚持在7000-8000元/公斤,好点的1公斤料就能过万。
“你看这10年间海南黄花梨价钱涨了百余倍,都说水涨船高,这海黄手串的价钱自然也是一路飙升。
”“这串最低卖8000元,能够说是我们这里海黄、小叶檀里的一级品了,普通这种带鬼脸的海黄就是这个价位。
”檀梨总汇的李女士说着取出手串让记者感受一下,托盘里一串直径2.5mm的海南黄花梨手串熠熠生辉,亦真亦幻的自然纹路令人入迷。
当问到这里最贵的海黄手串的价钱时,李女士和记者打起了“太极”,几经追问才通知记者,“有10万左右的,普通不拿出来”。
同海南黄花梨并排摆放的是印度小叶檀手串,价位从一串三四百元到几千元不等。
李女士引见说,目前市场上印度小叶檀原料售价在1700元/公斤左右,带金星的老料售价更高,固然印度小叶檀手串的整体售价不如海黄手串高,但近年来有的也翻了数十倍,随着老料越来越少,未来印度小叶檀的升值空间很大。
“和海黄手串比起来,印度小叶檀的价钱相对低一些,普通买家能消费得起。
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
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。
高考化学有机物的组成、结构及同分异构体知识点总结及专项练习题(含答案)
高考化学有机物的组成、结构及同分异构体知识点总结及专项练习题(含答案)一、知识点总结1.四种常见有机物基本结构单元2.判断同分异构体数目技巧(1)一取代产物种数的判断①等效氢法:连在同一碳原子上的氢原子等效;连在同一碳原子上的甲基上的氢原子等效;处于轴对称或镜面对称位置上的氢原子等效。
②基元法:由烃基的数目判断只含一种官能团的有机物的同分异构体数目。
烷基有几种,一取代产物就有几种。
—CH3、—C2H5各有一种,—C3H7有两种、—C4H9有四种。
例如:丁基有4种,丁醇、戊醛都有4种。
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替代Cl)。
(2)二取代或多取代产物种数的判断定一(二)移一法:对于二(三)元取代物的同分异构体数目的判断,可固定一(二)个取代基的位置,再移动另一取代基的位置以确定同分异构体数目。
注意防重复和防遗漏。
二、专题练习题1.(2016·江苏化学,11)化合物X是一种医药中间体,其结构简式如图所示。
下列有关化合物X的说法正确的是( )A.分子中两个苯环一定处于同一平面B.不能与饱和Na2CO3 溶液反应C.在酸性条件下水解,水解产物只有一种D.1 mol化合物X最多能与2 mol NaOH反应解析由于单键可以旋转,两个苯环不一定处于同一平面,A错误;结构中含有—COOH,能与饱和Na2CO3溶液反应,B错误;X结构中只有酯基能水解,水解产物只有一种,C正确;X结构中的—COOH和酚酯基能与NaOH反应,1 mol X最多能与3 mol NaOH反应(—COOH反应1 mol,酚酯基反应2 mol),D错误。
答案 C2.(2016·上海化学,1)轴烯是一类独特的星形环烃。
三元轴烯()与苯( ) A.均为芳香烃B.互为同素异形体C.互为同系物D.互为同分异构体解析轴烯与苯分子式都是C6H6,二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故选项D正确。
高中化学限定条件下同分异构体的书写技巧
C=C—C
CH3
模型构建
限定条件同分异构体的书写
小结3:插入法
“桥基”基团(即二价基团,主要包括﹣C≡C-、-0-、
-CO-、酯基-COO﹣等),在有机物的结构简式中只能位于链
的中间。解题时可先将“桥基”从分子中抠出来,然后有序
插入到“碳骨架”中即得可能的同分异构体结构。
插入法的技巧
对称基团﹣C≡C-、-0-、-CO-同分异构
限定条件同分异构体的书写模型
分子式
数出不饱和度
和除氢原子以
外其他元素原
子的个数。
片段
从限定条件出发
结合结构信息,
确定侧链的结构、
官能团、官能团
的个数等片段。
拼接
采用取代、插
入、分类讨论
法等方式组装。
PART
04
四、小试牛刀
【训练 1】
B(结构简式:CH2=CHOC2H5)的同分异构体F与B有完全相同
体的个数: C-C种类数×1
不对称基团酯基-COO-同分异构体
个数:C-C种类数×2+C-H种类数×1
例4.分子式为C8H10O且与对甲基苯酚互为同系
9
物的同分异构体有_______种,写出其中一种
的结构简式:_________________________。
分子式
Ω: 2
C: 8
O: 1
分类讨论法
限定条件下同分异构体的书写
PART
01
一、学习目标
学习目标
能基于官能团、化学键的特点分析和推断含典型
官能团的有机化合物,能根据限定条件正确快速
书写同分异构体。
PART
02
二、知识储备
有机物同分异构体数目的确定方法
有机物同分异构体数目的确定方法作者:车成丽来源:《中学化学》2015年第10期同分异构体是有机化学中的一个重要概念,贯穿整个有机化学的每一个章节,同时又是高考的一个热点,也是广大学生朋友学习的一个难点。
根据近几年高考选择题中对同分异构体数目考查的题型,本文归纳出以下几种常用的同分异构体数目的确定方法。
一、确定同分异构体的一个基本技巧——等效氢法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)。
例1(1)写出联二苯的一氯取代物cbaababbac联二苯中只有a、b、c三个碳原子上的位置不同,则联二苯的一氯取代物有三种ClClCl(2)(2013年海南卷)下列烃在光照下与氯气反应,只生成一种一氯代物的有()。
A.2-甲基丙烷B.环戊烷C.2,2-二甲基丁烷D.2,2-二甲基丙烷解析等效氢的考查,其中A、C均有2种,B、D均只有1种。
二、烷基异构法——同分异构体的核心烷烃CH4C2H6C3H8C4H10C5H12C6H14同分异构体数目1种1种 1种 2种 3种 5种烷基-CH3 -C2H5 ; -C3H7 ; -C4H9 ; -C5H11同分异构体数目 1种 1种 2种 4种 8种即:C1~C6的烷烃的同分异构体数目分别为1,1,1,2,3,5;C1~C5的烷基的同分异构体数目为1,1,2,4,8;除此还要掌握10个碳以内的烷烃没有同分异构体的有CH4,C2H6,C3H8, C(CH3)4,(CH3)3CC(CH3)3共5种。
掌握这些数据,近几年的高考题就迎刃而解了。
例2(1)(2011年新课标全国卷)分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构)()。
A.6种 ; ; ; ;B.7种C. 8种 ; ; ;D.9种解析分子式为C5H11Cl的同分异构体即-C5H11的种数8种,故选C。
(2)(2012年海南化学卷)分子式为C10H14的单取代芳烃,其可能的结构有()。
确定同分异构体数目的六种常用方法
解析:先写出碳链,共有以下3种:
①有2种:C=C—C—C—C、C—C=C—C—C。
③不能有双键。
答案 C
三、定一移二法 对于二元取代物(或含有官能团的一元取代物)的同分 异构体的判断,可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。
【典例导析3】若萘分子中有两个氢原子分别被溴原子取代后,所形成的化合物的数
答案 (1)AD
(2)B
五、排列组合法
【典例导析5】有三种不同的基团,分别为—X、—Y、 —Z,若同时分别取代苯环上的三个氢原子,能生成的 同分异构体数目是 ( )
A.10种
B.8种
C.6种
D.4种
解析
邻位3种:XYZ,XZY,ZXY;邻间位6种:XY—Z,XZ—Y,YX—Z,YZ—X,
ZX—Y,ZY—X;间位1种:X—Y—Z,共有10种。
的同分异构体有多种,请写出
(1)具有苯环结构且苯环上只有一个链状取代基; (2)已知不饱和碳碳键上不能连有—OH。
解析
根据不饱和度概念,该有机物的不饱和度为6,除苯环外还有:要么两个双
键,要么一个三键。
答案
确定同分异构体数目的六种常用方法
作者:尹钰
作者单位:安徽省临泉第一中学
一、等效氢法
①同一碳原子上的氢原子是等效的
②同一碳原子上所连的甲基是等效的
③处于对称位置碳原子上的氢原子是等效的
【典例导析1】下列有机物一氯取代物的同分异构体数目
相等的是 ( )
A.①和②
B.②和③
C.③和④
D.①和④
二、基团位移法
答案 A
六、不饱和度法
不饱和度Ω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
高三有机物等效氢知识点
高三有机物等效氢知识点近年来,随着化学领域的不断发展和研究,对于有机物的了解也越来越深入。
有机物中的氢原子在分子中的位置和数量不同,会导致分子性质的差异。
其中一个重要的概念就是等效氢。
下面,我们将深入探讨高三化学中与有机物等效氢相关的知识点,帮助同学们更好地理解和掌握这一概念。
一、什么是等效氢?等效氢是指在有机化合物中,化学环境相同但位置不同的氢原子,其化学性质和化学位阻相同,从而在反应中可以视为相同的氢原子。
换句话说,化学环境一样的氢原子可以互相替代。
这个概念的提出为我们理解有机物反应机理提供了便利。
二、等效氢的判断方法1. 根据化学环境判断化学环境相同的氢原子可以看作是等效氢。
例如,苯环上的6个氢原子中,化学环境相同的3个氢原子就是等效氢。
而在相邻的苯环中,化学环境相同的氢原子可以视为等效氢。
2. 根据取代基判断取代基行使着决定等效氢的重要角色。
当取代基相同时,化学环境相同的氢原子可视为等效氢。
例如,对于苯环上的氢原子,若都被取代为甲基基团,则这些甲基基团上的氢原子可以视为等效氢。
三、等效氢的应用1. 反应中的氢原子替代等效氢的存在使得有机反应更加复杂。
在同分异构体研究中,等效氢的替代可以产生不同的反应产物。
因此,在研究和设计有机合成反应时,等效氢的考虑十分重要。
2. 裸露的等效氢有时为了让反应更加明确和有针对性,我们需要通过化学手段使得等效氢裸露出来。
这样,等效氢就可以直接参与到反应中,促使反应的进行。
四、等效氢的意义等效氢的概念虽然看似简单,但在有机化学领域的应用上具有重要的意义。
首先,等效氢的存在使得我们能够更好地理解和研究有机化合物的结构和性质。
通过分析等效氢的位置和数量,我们可以推断出分子的空间构型和化学行为。
其次,等效氢的概念在有机反应的研究和设计中起到了重要的指导作用。
根据等效氢的位置和性质,我们可以预测不同反应条件下的产物分布以及反应的进行性。
最后,等效氢的认识对于有机化学教学和学生的学习也具有重要意义。
等效氢法判断同分异构体
等效氢法判断同分异构体好嘞,今天咱们聊聊等效氢法,顺便看看它怎么帮我们判断同分异构体。
这个话题听上去有点儿复杂,但别担心,我们会轻松搞定它,咱们就像在咖啡馆里聊天一样,随意而有趣。
啥是同分异构体呢?简单说,就是分子式一样,但结构却千差万别的化合物。
就好比你和朋友都叫小明,但你们俩的性格可就天差地别了,哈哈。
比如,C4H10,有俩家伙,一个是正丁烷,一个是异丁烷,它们就像双胞胎兄弟,长得一模一样,却有着不同的脾气。
一个喜欢规规矩矩,另一个则喜欢调皮捣蛋,真是让人哭笑不得。
等效氢法登场了!这是个判断同分异构体的好方法,怎么用呢?想象一下,你在分析一个分子,得先把氢原子找出来。
氢就像是家里的小宝贝,虽然它小,但可重要了。
等效氢法的精髓在于找出那些氢原子的位置和它们的环境。
咱们先把分子结构画出来,把氢原子标上,看看每个氢原子周围的环境是啥样的。
你会发现,有些氢原子就像是被宠坏的小孩,身边有好多好朋友,而有些氢原子则像是独自在角落里的小孤儿,周围冷冷清清。
咱们就要分析这些氢原子了。
比如说,在正丁烷里,四个氢原子被分成两组,分别和两个碳原子连接。
而在异丁烷里,氢原子的分布就完全不一样。
通过这样的比较,咱们就能轻松看出哪种结构是哪个异构体,真是简单明了!这就像做一道拼图,把每块都放对了位置,整个图案就清晰可见。
有趣的是,等效氢法不光能判断异构体,还能帮我们深入了解分子的化学性质。
因为不同的氢原子环境会影响分子的反应性和稳定性。
就好比你去参加聚会,大家的性格不同,反应也会不一样。
有的人在聚会上特别活跃,另一部分人则安静得像只猫。
这种不同就反映在了分子的性质上,妙不可言吧?不过,生活总是充满变数,有时候同分异构体的性质可能出乎你的意料。
有些看起来温文尔雅的分子,实际上可能暗藏杀机,而那些看似凶狠的分子,可能内心柔软得像棉花糖。
就像你见过的那些外表不显眼的人,可能内心藏着一个诗人,而那些看似风光无限的人,或许背后有着不为人知的烦恼。
有机化学——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。
确定有机物同分异构体的方法——等效氢法
确定有机物同分异构体的方法——等效氢法有机物的同分异构体是指化学式相同但结构不同的有机物。
由于有机物的碳骨架可以有不同的排列方式,从而产生多种同分异构体。
确定有机物的同分异构体是有机化学中的一个重要课题,准确判断和理解有机物的同分异构体可以为有机合成和化学反应提供参考。
等效氢法是一种确定有机物同分异构体的常见方法之一、该方法通过考虑分子中碳原子周围的氢原子数目来确定同分异构体的种类和数量。
等效氢法的基本原理是化学键是由电子共享形成的,每个共价键需要占据一个方位,并涉及到一个等效氢原子。
在有机化合物中,每个碳原子周围的氢原子数目与该碳原子的化学环境有关,从而可以确定该碳原子可能的连接方式和同分异构体的数量。
1.统计每个碳原子周围的氢原子数目:根据化学键的特性,每个碳原子可以与最多四个氢原子形成共价键。
通过测定碳-氢键的长度和角度,可以确定每个碳原子周围的氢原子数目。
2.统计每个碳原子的等效氢原子数目:碳原子周围的氢原子数目可以根据碳原子的化学环境进行分类。
例如,一个处于烷基碳原子上的氢原子可以视为一个等效氢原子。
同样,一个处于烯烃碳原子上的氢原子可以视为两个等效氢原子,因为烯烃碳原子上的氢原子可以与相邻的碳原子形成双键。
通过统计每个碳原子的等效氢原子数目,可以确定同分异构体的种类和数量。
3.确定同分异构体的排列方式:通过考虑等效氢原子数目的变化,可以推断有机物的同分异构体的排列方式。
根据等效氢原子数目的变化,可以确定碳原子之间的连接方式和有机物的立体结构。
等效氢法在确定有机物同分异构体中起着重要的作用。
它可以通过考虑碳原子周围的氢原子数目来确定有机物的结构,并根据等效氢原子数目的变化推断有机物的同分异构体的排列方式。
通过对有机物的同分异构体进行准确的判断和理解,可以为有机合成和化学反应提供有益的参考。
除了等效氢法,还有其他方法用于确定有机物同分异构体,例如光谱分析法、晶体学法等。
这些方法通过分析有机物的光谱特征、晶体结构等来确定同分异构体的结构。
第三章 提升课2 同分异构体的书写与判断(学生版)
提升课2同分异构体的书写与判断[核心素养发展目标] 1.学会识别同分异构体,会判断同分异构的数目。
2.掌握限定条件下同分异构体的书写。
一、同分异构体的识别与数目判断1.单官能团有机物同分异构体数目的判断方法(1)基元法:例如丁基有4种,则丁醇、戊醛、戊酸等都有4种同分异构体;—CH3有1种,—C2H5有1种,—C3H7有2种,—C4H9有4种,—C5H11有8种。
(2)替代法:例如二氯苯(C6H4Cl2)有3种同分异构体,四氯苯也有3种同分异构体(将H替代Cl);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。
(3)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氢原子等效;③位于对称位置上的碳原子上的氢原子等效。
当烃分子中有a种等效氢时,其一元取代物就有a种。
2.有机物的官能团异构(1)烯烃——环烷烃,通式:C n H2n(n≥3)。
(2)炔烃——二烯烃,通式:C n H2n-2(n≥4)。
(3)饱和一元醇——饱和一元醚,通式:C n H2n+2O(n≥2)。
(4)醛——酮、烯醇、环醚、环醇,通式:C n H2n O(n≥3)。
(5)羧酸——酯、羟基醛、羟基酮,通式:C n H2n O2(n≥3)。
(6)酚——芳香醇、芳香醚,通式:C n H2n-6O(n≥7)。
(7)硝基烷——氨基酸,通式:C n H2n+1NO2(n≥2)。
1.下列有关同分异构体数目的叙述中,正确的是()A.戊烷有2种同分异构体B.C8H10中只有3种属于芳香烃的同分异构体C.甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有6种D.CH3CH2CH2CH3光照下与氯气反应,只生成1种一氯代物2.青蒿素是抗疟特效药,属于萜类化合物,如图所示有机物也属于萜类化合物,该有机物的一氯取代物有(不含立体异构)()A.5种B.6种C.7种D.8种二、同分异构体的书写1.同分异构体的一般书写步骤碳架异构→位置异构→官能团异构。
有机化学要点知识归纳
有机化学知识点归纳(一)一、同分异构体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同分异构体。
1、同分异构体的种类:⑴ 碳链异构:指碳原子之间连接成不同的链状或环状结构而造成的异构。
如C 5H 12有三种同分异构体,即正戊烷、异戊烷和新戊烷。
⑵ 位置异构:指官能团或取代基在在碳链上的位置不同而造成的异构。
如1—丁烯与2—丁烯、1—丙醇与2—丙醇、邻二甲苯与间二甲苯及对二甲苯。
⑶ 异类异构:指官能团不同而造成的异构,也叫官能团异构。
如1—丁炔与1,3—丁二烯、丙烯与环丙烷、乙醇与甲醚、丙醛与丙酮、乙酸与甲酸甲酯、葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖等。
⑷ 其他异构方式:如顺反异构、对映异构(也叫做镜像异构或手性异构)等,在中学阶段的信息题中屡有涉及。
各类有机物异构体情况:⑴ C n H 2n +2:只能是烷烃,而且只有碳链异构。
如CH 3(CH 2)3CH 3、CH 3CH(CH 3)CH 2CH 3、C(CH 3)4 ⑵ C n H 2n :单烯烃、环烷烃。
如CH 2=CHCH 2CH 3、CH 3CH=CHCH 3、CH 2=C(CH 3)2、 、 ⑶ C n H 2n -2:炔烃、二烯烃。
如:CH ≡CCH 2CH 3、CH 3C ≡CCH 3、CH 2=CHCH=CH 2⑷ C n H 2n -6:芳香烃(苯及其同系物)、 ⑸ C n H 2n +2O :饱和脂肪醇、醚。
如:CH 3CH 2CH 2OH 、CH 3CH(OH)CH 3、CH 3OCH 2CH 3⑹ C n H 2n O :醛、酮、环醚、环醇、烯基醇。
如:CH 3CH 2CHO 、CH 3COCH 3、CH 2=CHCH 2OH 、、 、 ⑺ C n H 2n O 2:羧酸、酯、羟醛、羟基酮。
如:CH 3CH 2COOH 、CH 3COOCH 3、HCOOCH 2CH 3、HOCH 2CH 2CHO 、CH 3CH(OH)CHO 、CH 3COCH 2OH⑻ C n H 2n +1NO 2:硝基烷、氨基酸。
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确定有机物同分异构体的方法——等效氢法
有机物中碳链上一个或几个氢原子被其他原子或原子团取代时,其取代产物可能有多种。
产生同分异构体的一个重要原因是分子中氢原子种类的不同。
不同种类的氢原子互称不等效氢原子,同一种类的氢原子即称为等效氢原子。
有机物分子碳链上有几种不等效氢,其氢原子被一种原子(或原子团)取代后的一取代物就有几种同分异构体。
这种用有机物分子中氢原子特点来确定同分异构体的方法叫等效氢法。
等效氢的一般判断原则:
①同一碳原子上连接的氢原子为等效氢,如CH4分子中的四个氢原子等效。
②同一碳原子上连接的甲基氢为等效氢,
③同一分子中处于轴对称位置或镜面对称位置上的氢原子等效。
对于含苯环结构的分子中等效氢的判断应首先考虑苯环所在平面是否有对称轴,如果没有,则还应考查是否有垂直于苯环平面的对称轴存在,然后根据对称轴来确定等效氢。
例如:
(CH3)2CHCH2CH2CH3中有5种互不等效的氢原子,其一取代物就有5种同分异构体。
(CH3CH2)2CHCH3中有4种不等效氢原子,其一取代物就有4种同分异构体。
涉及等效氢最常见的考题就是关于卤代烃同分异构体的判断,结合卤代产物不同,常用等效氢、等效碳及换元法解答。
其实质均为判断等效氢。
分析如下:
一、等效氢法
此法适用于确定烷烃的一元取代物同分异构体。
一般步骤是:先根据烷烃分子结构找出等效氢原子(①连在同一个碳原子上的氢原子是等效的;②连在同一个碳原子上的甲基上的氢原子是等效的;③处于对称位置或镜面对称位置的碳原子上连接的氢原子是等效的)。
然后分别对不等效的氢原子取代,有几种不等效氢原子其一元取代物就有几种。
例1 下列烷烃进行一氯取代反应后,只生成三种沸点不同产物的是()。
A、B、
C、D、
解析:将本题所问转化成“下列烷烃中,一氯代物有三种的是”,这样就可以通过分析所给烷烃的结构,找出各烷烃中的不等效氢原子,其中含三种不等效氢原子的烷烃就是答案。
将题给四选项中的物质都写成结构简式:
分析这四种物质的结构,A项中有五种不同的氢原子,其一氯代物有五种;B项中有四种不同的氢原子;C项中有两种不同的氢原子;D项中有三种不同的氢原子,符合题意。
答案:D
试试看1:分子里含碳原子数不超过10的所有烷烃中一卤代物只有一种的烷烃共有()。
A、2种
B、3种
C、4种
D、无数种
二、等效碳法
此法适用于确定烃的二元取代物同分异构体。
一般步骤:先根据烃分子的结构找出等效碳原子(处于对称位置或镜面对称位置的碳原子是等效的);然后按碳原子等效情况两两逐一组合,得到二元取代物。
例2 萘的二元氯代物共有_________种。
解析:由题意,要求萘的二元取代物,可先依对称性找出萘分子结构中可能发生取代反应的等效碳原子,共有四种:α碳、β碳(如图),然后用氯取代碳原子上的氢,再两两逐一组合如下:
答案:萘的二元氯代物有10种。
试试看2 “立方烷”是新合成的一种烃,其分子为正立方体结构,其碳骨架结构如图所示:(1)写出立方烷的分子式。
(2)其二氯代物共有几种同分异构体。
三、换元法
此法适用于确定烃的多元取代物同分异构体。
其具体方法是:有机物形成
的与具有相同的异构体。
在确定这类型有机物的同分异构体时,可以将未取代的氢(或其他原子或基团)与取代基交换,再写出取代物的同分异构体。
例3 苯环上的四溴取代物有_________种同分异构体。
解析要求苯环上的四溴取代物,根据“换元法”的规律,苯环上四溴代物的同分异构体与二溴代物的同分异构相同。
可以先求出苯环上二溴取代物的同分异构体,即为苯环上四溴取代物的数目。
如下图所示:
即其四溴代物有3种同分异构体。
试试看3 试确定六氯丙烷同分异构体的数目。
试试看参考答案
1、C;
2、(1),(2)3种。
3、4种。