2018年高考之有机化学同分异构体

2018年高考之有机化
学同分异构体
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
2018年高考化学同分异构体
【同分异构体错题展示】
1．（2016课标Ⅱ）分子式为C4H8Cl2的有机物共有（不含立体异构）
A． 7种B．8种C．9种D．10种
2．（2015课标Ⅱ）分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构) （）
A．3种 B．4种 C．5种 D．6种
有关同分异构体解答错误的原因是：
⑴不知道书写同分异构体的步骤
⑵不知道同分异构体的书写方法;
⑶不会判断有限制条件的情况下同分异构体的书写。

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：碳链异构→位置异构官→能团异构
1. 碳链异构
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（C
6H
14
）的同分异构体的书写方法为：
⑴写出没有支链的主链。

CH
3—CH
2
—CH
2
—CH
2
—CH
2
—CH
3
⑵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—CH3
CH3CH3
⑶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。

CH3—CH—CH—CH3 CH3—C—CH2—CH3
CH3
CH3
CH3CH3
故己烷（C
6H
14
）的同分异构体的数目有5种。

2. 位置异构
⑴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。

⑵苯同系物的异构(侧链碳链异构及侧链位置“邻、间、对”的异构)
例请写出如C9H12属于苯的同系物的所有同分异构体
苯的同系物，必有苯环，还有3个碳原子，这3个碳原子可以是一个丙基，丙基有2种；也可以是2个取代基，1个甲基、1个乙基，有邻、间、对3种；也可是3个取代基，这3个甲基可相邻，也可两邻一间，也可3个间位，共有8种。

【注意】苯环上有两个取代基时有3种，苯环上连三个相同取代基有3种、连三个不同取代基有10种
3. 类别异构(指有机物分子中的官能团不同或有机物类别不同而造成的异构)。

各类有机物异构体情况见下表：
有机物通式可能类别实例
C
n H
2n+2
只能是烷
烃，异构类
别只有碳架
CH
3
CH
2
CH
2
CH
2
CH
3
，CH
3
CH(CH
3
)CH
2
CH
3
，C(CH
3
)
4
异构
C
n
H
2n
单烯烃、环
烷烃
CH
2
=CHCH
2
CH
3
，CH
3
CH=CHCH
3
，CH
2
=C(CH
3
)
2
，CH
2
=CH
2
，
C
n
H
2n-2
炔烃、二烯
烃
CH CCH
2
CH
3
，CH
3
C CCH
3
，CH
2
=CH—CH=CH
2
C
n
H
2n-6
芳香烃(苯及
其同系物)
C
n
H
2n+2
O
饱和脂肪
醇、醚
CH
3
CH
2
CH
2
0H，CH
3
CH(0H)CH
3
，CH
3
0CH
2
CH
3
C
n
H
2n
O
醛、酮、环
醚、环醇、
烯基醇
CH
3
CH
2
CH0，CH
3
COCH
3
，CH=CHCH
2
0H，
，
C
n
H
2n
O
2
羧酸、酯、
羟醛、羟基
酮
CH
3
CH
2
C00H，CH
3
C00CH
3
、HC00CH
2
CH
3
，HOCH
2
CH
2
CH0、
CH
3
CH(OH)CHO，CH
3
COCH
2
0H
C
n
H
2n-6
O
酚、芳香
醇、芳香醚
C
n
H
2n+1NO2
硝基烷，氨
基酸
CH
3
CH
2
N0
2
、H
2
N—CH
2
C00H
C
n
(H
2
O)
m
糖类
C
6
H
12
O
6
：CH
2
OH(CHOH)
4
CHO，CH
2
0H(CHOH)
3
COCH
2
0H
C
12
H
22
11
：蔗糖、麦芽糖
⑴记忆法
①碳原子数目1～5的烷烃异构体数目：甲烷、乙烷、丙烷均无异构体，丁烷有二种异构体，戊烷有三种异构体。

②碳原子数1～5的一价烷基：甲基一种(-CH3)，乙基一种(-CH2-CH3)、丙基二种-CH2CH2CH3、-
CH(CH
3
)
2
]，
-CH
2
CH(CH
3
)
2
、-C(CH
3
)
3
]]，
戊基八种
⑵基团连接法：将有机物看作由基团连接而成，由基团的异构数目可推断有机物的异构体数目。

如：丁基有四种，丁醇(看作丁基与羟基连接而成)也有四种：戊醛、戊酸(分别看作丁基跟醛基、羧基连接物)也分别有四种。

再如：C
9H
12
的芳香烃(可看作一价苯基跟丙基、二价苯基跟一个甲基和一个乙基、三价苯基跟三个
甲基连接而得)共有8种。

⑶换位思考法：将有机物分子中的不同原子或基团换位进行思考。

如：乙烷分子中共有6个H原子，若有一个氢原子被C1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，其情况跟一氯乙烷完全相同．故五氯乙烷也有一种结构。

同理：二氯乙烷有二种结构，四氯乙烷也有二种结构。

又如：二氯苯有三种，四氯苯也有三种。

⑷等效氢原子法(又称对称法)：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。

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。

如新戊烷(2,2,3,3-四甲基丁烷)的一氯代物只有一种；丙烷的一氯代物有2种，(CH3-CH2-CH3)中两个甲基上的6个H原子等效，亚甲基上的二个氢原子等效，分子中共2种不等效H原子)。

例．（2014课标Ⅰ）下列化合物中同分异构体数目最少的是( )
A．戊烷 B．戊醇 C．戊烯 D．乙酸乙酯
【深度探究】
一.确定符合某分子式且又具有某些结构特点、性质或含有某种官能团等限制条件的同分异构体。

例1.在C3H9N中，N原子以三个单链与其他原子相连接，它具有的同分异构体数目为( )。

A．1 B．2 C．3 D．4
例2.通常，烷烃可以由相应的烯烃经催化加氢得到。

但是，有一种烷烃A，分子式C9H20，它却不能由任何C9H18的烯烃催化加氢得到。

而另有A的三个同分异构体B1、B2，、B3,却分别可由而且只能由
1种自己相应的烯烃催化加氢得到。

请在下面填入A、B
1、B
2
、B
3
的结构简式
A 1______________，B
l
：_____________，B
2
______________，B
3
：_____________ 。