书写同分异构体的六种思想
时间:2016-04-20 16:59 来源:未知 作者:陈艳丽 点击:次 所属专题: 同分异构体书写
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书写同分异构体是高中有机化学的教学重点和 难点,每年必考。答题时累犯的错误就是没有掌握书写同分异构体的思想即“有序思维”。为了便于掌握同分异构体的书写技巧,笔者将“有序思维” 细分成以下六种思想,只要牢记这六种思想,便可迅速突破这个难点。
1、 “等效”思想
例1.化合物A (C4H10O)是一种有机溶剂。A可 以发生以下变化:
(1) A分子中的官能团名称是
(2) A只有一种一氯取代物B。写出由A转化为 B的化学方程式 ;
(3) A的同分异构体F也可以有框图内A的各种 变化,且F的一氯取代物有三种,F的结构简式是 。
解析:C4H10O可写成C4H9-OH,因为丁基有4种:所以C4H10O属于醇的共有4种,再根据等效氢原理, 它们的一氯取代物有如下四种:
则A为④,F为③。
[答案]
(1) 羟基
(2)
(3)
[书写技巧]一取代物数目的确定,实质上是 判断等效氢的数目,分子中有几种等效氢,就有几种一取物。等效氢的判断方法是: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上的氢是等效的;③处于对称位置上的氢原子是等效 的。
2 、 "定”、“动”思想
例2. A的结构简式是
写出两个与A具有相同官能团、并带有支链的同分异构体的结构简式:____________ 、____________ 。
解析:要求书写的同分异构体可看成是丁烷的羟基和醛基二元取代物。丁烷有两种,找出等效 氢,将一OH定在1,2, 3, 4号位上有四种情况:
;然后将一CHO在C链上移动,共可得到12种分异构体,从中选出两种符合 “带有支链”的即可。
[书写技巧]对于二元取代物同分异构体的判 断,先判断出等效氢,再固定一个取代基的位置, 然后在C链上移动另一取代基,就可确定同分异构 体的数目。
3 、“移位”思想
例3.符合下列3个条件的B ( )的同分异构体数目有__ 个。写出其中任意一个同分异构体的结构简式_______ 。
①含有邻二取代苯环结构;②与B有相同官能 团;③不与FeCl3溶液发生显色反应。
解析:根据题中的限定条件,结构一CH2OH中的“CH2”不能动,只可将中的“CH2” ”或羧基移动。若移动“CH2”,可得到
若将羧基移动,则得
例4、化合物D ( )有多种同分异构 体,其中一类同分异构体是苯二取代物,且水解 后生成的产物之一能发生银镜反应。这类同分异构体共有___ 种。
解析:根据题意,肯定是甲酸酯,而羧酸和酯 是同分异构体。将一COOH变换为一OOCH可得其中一种:再将-OCH3中的O原子移到甲基的C-H之间,得,再将按图示移到,得。其中每种情况又有邻、 间、对三种情况,所以共有9种。
[书写技巧]已知一种有机物的结构简式,书写符合条件的同分异构体时,可将某些原子或原子团的位置进行移动,得到符合条件的结构。
4 “插入”思想
例5.写出同时符合下列两项要求的A()所有同分异构体的结构简式。
①化合物1, 3, 5—三取代苯
②苯环上的三个取代基分别为甲基、羟基和含结构的基团。
解析:由题意可知,该有机物属于酚类化合物,且在羟基(一OH)的间位有一个甲基(一CH3),将二价取出,剩余结构为,
然后将插入C一C键或C—H键之间,得4种结构(注意:在C—C键或C一H键插入时,各有两种插法)。
答案:
例6.写出分子式为C7H7O2的含有苯环的所有同分异构体的结构简式_______________ 。
解析:将取出,剩余的结构为,它只有一种H原子,然后将插入到C一H 键之间有两种:;
将
拆成,分别插入到C—H键之间,可得到邻、间、对三种:
[书写技巧]在书写含氧官能团的同分异构体 时,可先将二价基团从分子式中提取出来,将剩余 部分合并得到一个新的结构;分析新分子结构中等 效氢以及等效碳碳键,再将提出的官能团插入即可。
5 “组合”思想
例7.有机物A为茉莉香型香料。
(1) p的分子结构可表示为(其中R和R代表不同的烃基):
(2) 已知含有烃基R的有机物R-OH与浓溴水反应产生白色沉淀,则含有烃基R的有机物R-OH的 类别属于 o
(3) A分子结构中只有一个甲基,A的结构简式是 .
(4) 在A的多种同分异构体中,分子结构中除烃基R含有三个甲基外,其余部分均与A相同的有 种。
解析:A中含有醛基、碳碳双键、R (苯环)和 A的分子式为C14H18O,这些都是容易推出的;由此可知A中的另一个取代基R为C5H11-,A的结构简式可看成是和戊基组合而成;而 戊基共有8种(如下),只有一个甲基是(1),有三个甲 基的为(5),(6)和(8)3种。
[书写技巧]很多有机结构可以看成是由一些基 团和丙基、丁基或戊基等组成,只要记住丙基有两种,丁基有四种,戊基有八种,再跟它们组合,可迅速 得出同分异构体的种类。
6 “拆分”思想
例8.在C3H9N中,N原子以三个单键与其他原子相连接,它具有的同分异构体数目为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
[书写技巧]将结构中的二价或三价官能团(如取出,把剩余的C原子进行拆分,然后再组合即可。
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