等效氢、同分异构体详解
等效氢 同分异构体
A、 C ③ ④ ⑤ ② C-C-C-C C①
D、 C C-C-C-C ① C ②③
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同分异构体数目的判断方法
(2)基元法
如丁基有4种同分异构体,则丁醇有几种同分
异构体?
4
同理一氯丁烷、戊醛、戊酸等都有4种 同类有机物的同分异构体。
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同分异构体数目的判断方法
(3)换元法
如某有机物分子中有a个H原子,m元取代物 与n元取代物的种类,在当m+n=a时相等。
如书写分子式为C5H10O的酮(插入
)的同分异构体,如图:
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(5)定一移二法
对于二元取代物的同分异构体的判定,可 固定一个取代基位置,再移动另一取代基, 以确定同分异构体数目。
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同分异构体的书写
书写同分异构体时的顺序是: 碳链异构→位置异构→官能团异 构逐一考虑,这样可以避免重复和 漏写。
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烷烃只有碳链异构
烷烃同分异构体口诀:
主链由长到短 支链由整到散 位置由中到边(不含首尾碳原子) 排布对邻到间(两个取代基的排布)
练习:写出庚烷的同分异构体的结构简式
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练习:书写C7H16 的同分异构体 1、一直链
H ∣
H ∣
H ∣
∣H
H ∣
H ∣
H ∣
H-C- C- C- C- C-C- C-H ∣∣∣∣∣∣∣
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);CH4的一 氯代物只有一种同分异构体,新戊烷 C(CH3)4的一氯代物也只有一种同分异构体。 若
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(4)插入法(适用于烯烃、炔烃、酯等)
等效氢 同分异构体
环戊烷
CH2CH3
甲基环丁烷
CH3 CH3
CH3
CH3
乙基环丙烷
1,1-二甲基环丙烷
1,2-二甲基环丙烷
练习5、写出分子式为C4H8的所有烃的同分 异构体
烯烃 C C 环烷烃 C C C C C C C C
C
C C
C C
C
C C C C
添H!
官能团异构
例:写出化学式C4H8O2的所有可能物质的结 构简式
等效氢法 ——找对称轴、点、面
对称轴
CH3CH2CH2CH2CH
③ ② ① 3 ② ③
对称点 ③ ② ① ② ③ CH3-CH2-CH-CH2-CH3
② CH2 ③ CH
对称点
① ①
对称面
a b
③பைடு நூலகம்
3
a b b
CH3
②
CH3 – C – CH2- CH3
①
b a a
CH3
练习:请写出常见一元取代物只有一种 的10个碳原子以内的烷烃的结构简式 CH4
(4)插入法(适用于烯烃、炔烃、酯等)
先根据给定的碳原子数,写出具有此 碳原子数的烷烃的同分异构体的碳链骨架, 再根据碳链的对称性,将官能团插入碳链 中,最后用氢原子补足碳的四个价键。 如书写分子式为C5H10O的酮(插入 )的同分异构体,如图:
(5)定一移二法
对于二元取代物的同分异构体的判定,可 固定一个取代基位置,再移动另一取代基, 以确定同分异构体数目。
同分异构 体
同类的 C2H6、C4H10 有机物 同类、不 CH3(CH2)3CH3、 分子式相同,结构 同类的有 C(CH3)4 不同的化合物 机物
常用化学用语
等效氢 同分异构体
单烯烃与环烷烃
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27
C5H10 属于烯烃的同分异构体
碳链异构
CH2=CHCH2CH2CH3
1-戊烯
CH2 = CCH2CH3 |
CH2=CHC-CH3 |
CH3 2-甲基-1-丁烯
CH3 3-甲基-1-丁烯
位置异构
CH3CH=C-CH3
CH3CH=CHCH2CH3
CH4
CH3
CH3 C CH3
CH3
CH3CH3
.
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练习、进行一氯取代后,只能生成3种沸点不同的
产物的烷烃是---------------------------------(D )
A、(CH3)2CHCH2CH2CH3
B、(CH3CH2)2CHCH3
C、(CH3)2CHCH(CH3)2
D、(CH3)3CCH2CH3
2 CH3COOH和HCOOCH3 3 CH3CH2CHO和CH3COCH3
官能团异构 官能团异构
4 CH3— CH--CH3和CH3CH2CH2CH3 碳链异构
CH3
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33
类型1 有机物中碳原子的成键特点
• 例1 工业上用改进汽油组成的办法来改善 汽油的燃烧性能,例如:在汽油中加入 CH3OC(CH3)3来生产无铅汽油。CH3OC(CH3)3
如书写分子式为C5H10O的酮(插入
)的同分异构体,如图:
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(5)定一移二法
对于二元取代物的同分异构体的判定,可 固定一个取代基位置,再移动另一取代基, 以确定同分异构体数目。
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同分异构体的书写
书写同分异构体时的顺序是: 碳链异构→位置异构→官能团异 构逐一考虑,这样可以避免重复和 漏写。
确定有机物同分异构体的方法等效氢法
① ® ®E. MhTHHI —(:lbCH. CH 3①② ①② (3)D. CH 3—C —<:lhCfl,B 项中有四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 CH 4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:(CH 3)2CHCH 2CH 2CH 3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。
(CH 3CH 2)2CHCH 3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 、 (CHJ?⑵CH Z CH I CIT J IB 、J Q CHCH 寸C 、(CH 心CH 阳(CH 為D 、(CH.)3CCH 2CH 3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。
同分异构体等效氢法判断及其讲解
同分异构体等效氢法判断及其讲解嘿,朋友们,今天咱们来聊聊同分异构体和那个“等效氢法”。
听起来是不是有点高大上?其实嘛,它就像是化学界的“换汤不换药”,说白了,就是那些分子长得差不多,但性格却大相径庭的小伙伴们。
想象一下,两个长得像双胞胎的人,一个爱跳舞,另一个却只喜欢窝在沙发上打游戏,哈哈,这不就是同分异构体的缩影吗?同分异构体,简单说就是它们有着相同的分子式,但是结构却不同。
就像你们见过的那些网红咖啡店,一个是星巴克,另一个是本地的小咖啡馆,喝的咖啡都是咖啡,但味道却能天差地别。
为了更直观,咱们可以想想乙醇和醚这两个小家伙。
它们都可以用相同的分子式表示,但一喝就是两种完全不同的感觉,简直就像是从一个派对换到另一个派对。
说到等效氢法,这可是一种非常巧妙的方法,能帮助我们快速判断同分异构体之间的区别。
怎么说呢?就好比在一个聚会上,你想找一个能跟你聊得来的朋友,结果发现大家的性格和兴趣爱好差得远,最后你就只能去找那个和你最投缘的人。
等效氢法就是帮你找那个“志同道合”的分子。
简单来说,它就是把分子中的氢原子换成其他的原子或基团,看看会发生什么有趣的变化。
让我们来具体看看这个过程。
假如咱们有一个分子,它上面挂着几个氢原子。
用等效氢法,咱们可以把其中一个氢原子替换成其他的,比如说一个甲基或者其他的基团。
这一小变化就能导致分子性质的大不同,简直就像是在你的咖啡里加了牛奶,或者加了香草糖浆,口感立马不同。
这样一来,咱们就能分辨出这些小家伙们的性格差异。
再给大家举个例子。
想象一下两个异构体,一个叫“顺式”,另一个叫“反式”。
顺式就像是两个人肩并肩走,热热闹闹;反式呢,就像是两个人对着干,隔得老远。
通过这个方法,咱们可以清晰地看到,虽然它们都是同样的分子式,但结构一变,性格也就变了,味道、性质,简直天差地别。
等效氢法在日常生活中也挺常见的。
你有没有想过,为什么有些食物做起来简单,但吃起来却像个艺术品?这背后其实就藏着许多的化学原理。
判断同分异构体的五种常用方法和有机分子结构的测定
高考化学一轮复习测试卷及解析(51):判断同分异构体的五种常用方法和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CH4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是()A.①和②B.②和③C.③和④D.①和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看作H原子,而H原子看成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CH3CH3,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看作由基团连接而成,由基团的异构体数目可推断有机物的异构体数目。
同分异构体数目的判断
同分异构体数目的判断
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。
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。
同分异构体数目的确定方法
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。
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。
3、定一移二法
对于二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。
等效氢同分异构体
REPORTING
物理性质
熔点与沸点
01
等效氢同分异构体通常具有相似的熔点和沸点,因为它们的分
子量和分子间作用力相近。
密度
02
等效氢同分异构体的密度也相近,因为它们的分子组成相似。
溶解性
03
等效氢同分异构体在相同溶剂中的溶解性可能有所不同,这取
决于它们分子间的相互作用和溶剂的性质。
物理性质
熔点与沸点
氢转移反应
利用氢转移催化剂,使烯烃或炔烃与氢气发生加成反应,生成等效氢同分异构体。这种方法具有原子经济性高、 反应条件温和等优点,但催化剂的选择和反应机理较为复杂。
现代合成方法
金属有机催化剂
利用金属有机催化剂,实现烯烃或炔烃的氢胺化或氢酯化反应,生成等效氢同分异构体。 这种方法具有反应条件温和、催化剂活性高等优点,但需要解决催化剂的回收和再利用
核磁共振谱
等效氢同分异构体在核磁共振谱 中可能表现出不同的化学位移和 耦合常数,这有助于确定它们的 结构和构象。
谱学性质
质谱
等效氢同分异构体在质谱分析中 可能产生不同的碎片离子和相对 丰度,这有助于它们的鉴别。
红外光谱
等效氢同分异构体在红外光谱中 可能表现出不同的吸收峰和强度, 这取决于它们分子中的官能团和 取代基。
在材料科学中的应用
高分子材料设计
通过利用等效氢同分异构体的特性,可以设计具有特定结 构和性能的高分子材料,如具有特定结晶性、溶解性或机 械性能的高分子。
功能材料开发
等效氢同分异构体可以用于开发具有特定功能的材料,如 光电材料、催化剂载体等。
材料性能优化
通过选择合适的等效氢同分异构体作为添加剂或改性剂, 可以优化材料的性能,如提高材料的耐热性、耐候性或加 工性能等。
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和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CH4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是()A.①和②B.②和③C.③和④D.①和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看作H原子,而H原子看成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看作由基团连接而成,由基团的异构体数目可推断有机物的异构体数目。
高中化学:同分异构体数目判断四法
高中化学:同分异构体数目判断四法同分异构体是指具有相同的分子式,但具有不同结构式的化合物。
下面介绍四种常见的同分异构体数目判断方法。
一、等效氢法要点:①同—C上的H是等效的;②同—C上所连的上的H是等效的;③同一分子中处于轴对称或中心对称位置上的H是等效的。
例1、化合物中,若两个H被一个和一个取代,则得到的同分异构体数目为()种。
解析:有两条对称轴即,所以有两种一氯代物即和,而这两种一氯代物都没有对称轴,所以从中再插入一个硝基各有7种,故共有14种。
二、不饱和度法不饱和度又称缺氢指数,即是将有机物分子与碳原子数相等的烷烃相比较,每减少2个氢原子,则有机物的不饱和度增加1,用表示。
若有机物为含氧化合物,因为氧为二价,C=O与C=C“等效”,所以在进行不饱和度计算时可不考虑氧原子。
至于有机物分子中的卤素原子,可视为氢原子。
例2、化学式为,且遇溶液呈紫色的芳香族化合物的数目是()种。
解析:首先确定的不饱和度,由题中知其为芳香族化合物,而的不饱和度即为4,所以除苯环外,其他都是饱和的,即还有一个和一个,上连接一个和一个,有邻、间、对三种位置,故这类芳香族化合物的数目为3种。
三、优先组合法不同基团的连接组合方法:①定中心,连端基;②插桥梁基,定结构。
例3、已知某有机物的化学式为,结构中有2个,2个,1个,和1个,写出其可能的结构。
解析:首先定中心,连端基:即,再插入桥梁基,2个可分为两个和1个。
两个的插法有两种,即和;1个的插法有两种,即和。
四、换元法例4、已知二氯苯的同分异构体有3种,从而推断四氯苯的同分异构体有()种;一氯戊烷有8种同分异构体,则戊醇属于醇类的同分异构体有()种。
解析:苯只有1种等效氢共6个,从6个中选2个与从6个中选4个完全相同,所以二氯苯的同分异构体有3种,四氯苯的同分异构体也有3种。
同理:把一氯戊烷中的氯换成醇中的,即得戊醇属于醇类的同分异构体有8种。
等效氢、同分异构体详解
C
A. C3H8
CH3 C. CH3-C-CH3
CH3
B. CH3-CH-CH3 CH3
CH3 D. CH3-C-CH2-CH3
CH3
练习、进行一氯取代后,只能生成3种沸点不
同的产物的烷烃是----------------( D )
A、(CH3)2CHCH2CH2CH3 B、(CH3CH2)2CHCH3 C、(CH3)2CHCH(CH3)2 D、(CH3)3CCH2CH3
CH3
CC
CH3 CH3
4、最后用氢原子补足碳原子的四个价键
练习、 1、书写C7H16的同分异构体
对烃基的认识
在烷烃通式的基础上推导一价烷基 的通式并写出 -C3H7和-C4H9的异构种类.
丙烷 丙基
CH3-CH2-CH3 CH3-CH2-CH2- CH3-CH-
CH3
丁烷 CH3-CH2-CH2-CH3
CH3-CH2-CH-CH2-CH3
② CH2
③ CH3
对称面
a
a
b
b
b a
b a
下列化合物的一氯代物几种?
CH3CH2CH2CH3
CH3CHCH3 CH3
CH3CH2CH2CH CH3
CH3—CH—CH2—C体只能生成一种一氯化物,
该烃的结构简式(分子式)可能是:
C—C—C—C—C
CH3—CH2—CH—CH2—CH3
C C—C—C—C—C
等效碳C不H3重—排CH2—CCHH32—CH2—CH3
C 3、减二个碳变支链:
C
C—C—C—C
CH3 支链由整到散,位置由心到边但不到 端;多支链时,排布对、邻、间
CH3
等效氢法破解高考同分异构体
等效氢法破解高考同分异构体湖南安仁一中:秦楚旺 邮编:423600同分异构体是近几年高考热点和难点问题,每年基本都在10分左右,结合近几年的高考与个人教学经验,用等效氢法对同分异构体的书写与查找进行简单小结。
等效氢的判断方法①连同一个原子(可以为碳原子或氮原子等)上的氢原子等效②对称结构的氢原子等效③连同一个原子(可以为碳原子或氮原子等)上的甲基氢原子等效等效氢的运用:在查找一元取代物时,只要找出等效氢的种数,就是一元取代物的数量。
例1:(2011年湖南卷第8题)分子式为C 5H 11Cl 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:查找C 5H 11Cl 的同分异构体,可看成C 5H 12中的一个氢原子被一个氯原子取代,因此可以用等效氢法快速找出同分异构体。
在运用等效氢法时,先找出C 5H 12的碳链异构,对每个碳链异构用一次等效氢法。
C 5H 12的碳链异构有三种如下图所示(按减链法书写)上图中虚线表示对称面,不同数字表示不同类型的等效氢,相同数字表示同一类等效氢。
即正戊烷有3种等效氢,异戊烷有4种等效氢,新戊烷只有1种等效氢,故共3+4+1=8种等效氢,所以有8种同分异构体,选C 。
例2:(2012年湖南卷第38题第6小问)E (结构简式为 )的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的共有___种,其中核磁共振氢谱有三种不同化学环境的氢,且峰面积比为2:2:1的是 (写结构简式)。
解析:由题意可知满足条件的同分异构体中必含有苯环和醛基,先把醛基拿出来不管,再由一个氢原子被一个醛基所取代,故可用等效氢法分析。
醛基拿出来后就是一个氯原子和一个羟基接在苯环上,结构与等效氢如下图所示(即邻、间、对三种结构)。
CH 3C CH 3CH 3CH 3①①①①CH 3CH CH 2CH 3CH 3④①②③①CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3①②③②①COOH Cl OH ClOH Cl OH Cl ①②③④⑤①②③④⑤①②③②③邻位有5种等效氢,间位有5种等效氢,对位有3种等效氢。
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。
烃的同分异构体数目的确定方法
烃的同分异构体数目的确定方法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( )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。
例3:萘分子的结构式可以表示为,两者是等同的。
苯并[a]芘是强致癌物质(存在于烟囱灰、煤焦油、燃烧烟草的烟雾和内燃机的尾气中)。
它的分子由五个苯环并合而成,其结构式可表示为(Ⅰ)或(Ⅱ)式,这两者也是等同的。
现有结构式(A)~(D),其中(1) 跟(Ⅰ)、(Ⅱ)式等同的结构式是____________;(2) 跟(Ⅰ)、(Ⅱ)式是同分异构体的是___________。
3.定一移二法对于二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。
例4: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目有( )A.5B. 7C. 8D. 10四、排列组合法例5: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目有( D )A. 5B. 7C. 8D. 10例6: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. 10B. 8C. 6D. 4例7:分子结构中含有两个-CH3、一个-CH2-、一个基、一个-OH,且属于酚类的同分异构体有6种,其结构简式为:_____、_____、_____、_____、_____、_____。
等效氢判断、同分异构体的书写方法说课讲解
判断某种烃的一氯代物种类
• 方法:找出有多少种不同的氢原子 • 关键:对称氢原子的确定 • 烃或烃的衍生物的一元取代物分子中,等
效氢原子种类有多少,则其一元取代物种 类就有多少。
4 下面烷烃一氯代物有___________种同分异构体.
2 31
CH3—CH—CH—CH—CH3 lll CH3 CH3 CH3
C—C—C—C—C
CH3—CH2—CH—CH2—CH3
C C—C—C—C—C
等效碳C不H3重—排CH2—CCHH32—CH2—CH3
C 3、减二个碳变支链:
C
C—C—C—C
CH3 支链由整到散,位置由心到边但不到 端;多支链时,排布对、邻、间
CH3
C
CH3—C—CH2—CH3
C—C—C—C CH3—CH—CH—CH3
丁基
CH3-CH2-CH2-CH2- CH3-CH2-CH-CH3
CH3-CH-CH3 CH3
CH3-CH-CH2- CH3
CH3-C-CH3 CH3
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CH3
练习、进行一氯取代后,只能生成3种沸点不
同的产物的烷烃是----------------( D )
A、(CH3)2CHCH2CH2CH3 B、(CH3CH2)2CHCH3 C、(CH3)2CHCH(CH3)2 D、(CH3)3CCH2CH3
(2)熟记一氯取代产物只有一种的10碳以下的烷烃
H HC H
H
HH HCC H
HH
CH3 CH3 C CH3
CH3
CH3CH3 CH3 C C CH3
己烷的同分异构体等效氢数目 -回复
己烷的同分异构体等效氢数目-回复己烷是一种碳氢化合物,由碳和氢元素构成。
它的分子式为C6H14。
作为烷烃的一种,己烷具有很多同分异构体,即具有相同分子式但结构不同的化合物。
本文将深入探讨己烷的同分异构体,并详细解释等效氢数目的概念。
己烷的同分异构体是由不同的碳骨架组成的化合物。
在己烷中,碳原子的数目是固定的,为6个,但是它们之间的连接方式可以有所不同。
通过改变碳原子之间的连接方式,就可以得到己烷的不同同分异构体。
首先,我们来看看己烷的最简单的同分异构体,即直链己烷。
直链己烷是指碳原子按照直线排列的己烷分子。
具体来说,它是由一个主链上的6个碳原子和周围的氢原子组成的。
直链己烷的结构式如下所示:CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3在直链己烷中,每个碳原子都连接着两个氢原子,因此每个碳原子上的等效氢数目为2。
那么直链己烷的总等效氢数目就是每个碳原子上等效氢数目的总和,即6个碳原子×2等效氢数目=12。
接下来,我们来考虑己烷的其他一些同分异构体。
一种常见的同分异构体是异戊烷。
异戊烷由一个主链上的4个碳原子和两个侧链上的碳原子以及周围的氢原子组成。
它的结构式如下所示:CH3-CH2-CH(CH3)-CH3在异戊烷中,主链上的每个碳原子上连接着2个氢原子,两个侧链上的碳原子上连接着3个氢原子。
因此,主链上4个碳原子的总等效氢数目为4×2=8,而两个侧链上的碳原子的总等效氢数目为2×3=6。
所以异戊烷的总等效氢数目为8+6=14。
除了直链己烷和异戊烷之外,还有许多其他同分异构体,它们的结构都不同于直链己烷和异戊烷。
在这些同分异构体中,每个碳原子上连接的氢原子数目也会有所不同。
因此,它们的总等效氢数目会因结构的不同而不同。
需要注意的是,等效氢数目是指具有等价贡献的氢原子数目。
对于化合物中的每个碳原子,与该碳原子相连的氢原子属于它的等效氢数目。
例如,如果一个碳原子连接着两个相同的基团,那么这两个基团贡献的氢原子将被视为等效氢,因为它们在化学反应中具有相同的性质。
同分异构归纳
同分异构
一、同分异构基本方法---“等效氢”
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;
②同一碳原子上所连的甲基是等效的;
③处于对称位置上的氢原子是等效的。
二、常考同分异构的类型
1、碳链异构(因C原子的排列顺序不同):烃基异构(烷)
2、位置异构(因官能团位置不同):
先判断对应烃的碳链异构,再根据“等效氢”法连官能团。
若官能团为羟基或卤原子,用总碳原子数来书写碳链异构;
若官能团为醛基或羧基,则排除官能团中碳原子来书写碳链异构。
3、官能团异构(因官能团类型不同)
常见不同类物质之间的同分异构体
C n H2n(n≥3) 烯烃和环烷烃
C n H2n-2(n ≥4) 炔烃、二烯烃和环烯烃
C n H2n+2O(n≥3) 饱和一元醇和醚
C n H2n O(n≥3) 饱和一元醛和酮、烯醇
C n H2n O2(n≥2) 饱和一元羧酸、酯和羟基醛
C n H2n-6O(n≥7) 苯酚的同系物、芳香醇和芳香醚
C n H2n+1NO2(n≥2) 氨基酸和硝基化合物
三、陌生情境下的同分异构
1、陌生化合物反应后产物的同分异构:取代加成消去氧化
2、陌生信息下产物的同分异构
四、顺反异构。
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等效碳C不H3重—排CH2—CCHH32—CH2—CH3
C 3、减二个碳变支链:
C
C—C—C—C
CH3 支链由整到散,位置由心到边但不到 端;多支链时,排布对、邻、间
CH3
C
CH3—C—CH2—CH3
C—C—C—C CH3—CH—CH—CH3
CH3
CC
CH3 CH3
4、最后用氢原子补足碳原子的四个价键
同的产物的烷烃是----------------( D )
A、(CH3)2CHCH2CH2CH3 B、(CH3CH2)2CHCH3 C、(CH3)2CHCH(CH3)2 D、(CH3)3CCH2CH3
(2)熟记一氯取代产物只有一种的10碳以下的烷烃
H HC H
H
HH HCC H
HH
CH3 CH3 C CH3
CH3
CH3CH3 CH3 C C CH3
CH3CH3
同分异构体的书写
第一课时 烷烃同分异构体的书写
碳链异构同分异构体的书写口诀: 主链由长到短;(减碳架变支链; 去掉碳的数目不能
超过其总数的二分之一)
支链由整到散;
位置由心到边; (但不到端) 排布按同邻间;
最后用氢补足碳四键。
烷烃同分异构体的书写方法
同分异构体书写
——以烷烃的同分异构体 书写为例
相同的位置:等效氢法
判断“等效氢”的三条原则是:
H H-C-H
H
▪同一个碳原子上的氢是等效氢
CH3
CH3-C- CH3 ▪同一个碳原子上的甲基上的氢是等效氢 CH3
HH
H-C-C H HH
处于分子中对称位置的碳上的氢原子是 等效氢
判断某种烃的一氯代物种类
CH3—CH—CH2—CH—CH3
CH3
CH2—CH3
2. 某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯化物,
该烃的结构简式(分子式)可能是:
C
A. C3H8
CH3 C. CH3-C-CH3
CH3
B. CH3-CH-CH3 CH3
CH3 D. CH3-C-CH2-CH3
CH3
练习、进行一氯取代后,只能生成3种沸点不
CH3-CH-CH3 CH3
CH3-CH-CH2- CH3
CH3-C-CH3 CH3
• 方法:找出有多少种不同的氢原子 • 关键:对称氢原子的确定 • 烃或烃的衍生物的一元取代物分子中,等
效氢原子种类有多少,则其一元取代物种 类就有多少。
4 下面烷烃一氯代物有___________种同分异构体.
2 31
CH3—CH—CH—CH—CH3 lll CH3 CH3 CH3
4
等效氢法 ——找准称轴、点、面
次变动在主链的位置(多支链时,排布对、邻、间) • 第四步:添H(补足碳原子的四个价键)
1、排主链,主链由长到短
C—C—C—C—C—C CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3
2、 减一个碳变支链: 支链位置由心到边,但不到端。
C—C—C—C—C
CH3—CH2—CH—CH2—CH3
C C—C—C—C—C
• 第一步:写出含C原子数目最多的直C链
• 第二步:写出减去一个C原子的直C链,把去掉的C原 子当作支链,加在主链上,依次变动在主链的位置 (支链位置由心到边,但不到端)
• 第三步:写出减去两个C原子的直C链, • ①把去掉的两个C原子当作一个支链(C—C)加在主链上,
依次变动在主链的位置. • ②把去掉的两个C原子当作两个支链,加在主链上,依
练习、 1、书写C7H16的同分异构体
对烃基的认识
在烷烃通式的基础上推导一价烷基 的通式并写出 -C3H7和-C4H9的异构种类.
丙烷 丙基
CH3-CH2-CH3 CH3-CH2-CH2- CH3-CH-
CH3
丁烷 CH3-CH2-CH2-CH3
丁基
CH3-CH2-CH2-CH2- CH3-CH2-CH-CH3
对称轴
CH3CH2CH2CH2CH3
③
②
①
②
③
对称点
①
① CH3
②
③
CH3 – C – CH2- CH3
① CH3
对称点
③ ②① ② ③
CH3-CH2-CH-CH2-CH3
② CH2
③ CH3
对称面
a
a
b
b
b a
b a
下列化合物的一氯代物几种?
CH3CH2CH2CH3
CH3CHCH3 CH3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CH3CH2CH2CH CH3