同分异构体的书写技巧

解题技能——同分异构体的书写技巧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。例3 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③

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，看是否有连在同一碳原子上的甲基：①中有两个甲基连在一个碳原子上，六个氢原子等效；③中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，如下图所示，即可知①和④都有7种同分异构体，②和③都只有4种同分异构体。答案B

2．基团位移法

该方法比等效氢法来得直观，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。

例4 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

解析先写出碳链，共有以下3种：

①C—C—C—C—C；

3．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。

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()

A．5 B．7 C．8 D．10

解析萘分子中两个苯环是等同的，除并在一起的两个碳原子外，只存在两种不同的碳原子，即α位的和β位的碳原子。定一个α位的碳原子，再连接其余的α位的和β位的碳原子，这样形成的二溴代物有7种；定一个β位的碳原子，再连接其余的β位的碳原子，这样形成的二溴代物有3种。如下图所示，因此，总共有10种。

4．轴线移动法

对于多个苯环并在一起的稠环芳香烃，要确定两者是否为同分异构体，可以画一根轴线，再通过平移或翻转来判断是否互为同分异构体。

例6 萘分子的结构式可以表示为或，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

(Ⅰ) (Ⅱ)

(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______。

解析首先要看出C式中右上边的环不是苯环，因有一个碳原子连有2个氢原子，其次在连在一条线上的3个苯环画一条轴线，如下图，再移动或翻转便可看出A、D与(Ⅰ)、(Ⅱ)式等同，为同一物质。B与(Ⅰ)、(Ⅱ)式结构不同，另两个苯环分别在轴线的两侧，故为同分异构体。

答案(1)AD(2)B

5．排列组合法

例7 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。

6．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，有机物每有一个环或一个双键或，相当于有一个Ω，一个—C≡C—相当于两个Ω，一个相当于四个Ω。利用不饱和度可帮助检测有机物可能有的结构，写出其同分异构体。

例8 有机物的同分异构体有多种，请写出符合下列要求的同分异构体的结构简式。(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。

即时巩固某烷烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，则该烃的分子式不可能的是( ) A．C2H6B．C4H10C．C5H12D．C8H18

即时巩固分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机化合物有() A．3种 B．4种 C．5种 D．6种

即时巩固环己烷有两种空间立体结构：船式环己烷( )和椅式环己烷( )。如果环己烷分子中有两个不同碳上的氢原子被氯原子取代，考虑环己烷的船式和椅式结构，则二氯环己烷应有同分异构体()

A．12种B．6种C．18种D．9种

解析船式环己烷和椅式环己烷各有2种碳原子，船式环己烷分子中有两个不同碳上的氢原子被氯原子取代，有6种同分异构体，同理椅式环己烷也有6种同分异构体，因此二氯环己烷共有12种同分异构体。

即时巩固分子式为C6H9Br的有机物，其结构不可能是() A．含有一个双键的直链有机物B．含有两个双键的直链有机物

C．含有一个双键的环状有机物D．含有一个三键的直链有机物

答题规范点拨：

不规范答题具体表现为：

①物质的名称、化学式、结构简式等书写不准确。如第3小题，题目要求写“化学式”，却写成结构简式；第4小题要求写“含有邻二取代苯环结构的”同分异构体结构简式，却写成间位和对位。

②基本有机物质的结构式(或结构简式)书写不规范。如乙烯的结构简式写成C2H4或CH2CH2；

③有机化学方程式书写不完整不规范，有的漏写小分子，如酯化反应方程式漏水、结构简式多碳(多氢)或少碳(少氢)、化学式丢下标等。

④专业用语不合要求，不清或出现错别字。如“消去反应”写成“消除反应”或只写“消去”；“酯化反应”写成“脂化反应”；“取代反应”写成“替代反应”。

⑤题目明确要求用“化学方程式”表示出G的一种重要用途，却依然用“制塑料”、“制聚乙烯”、“制乙醇”等文字表述。