第一章有機化合物的結構特點與研究方法第一節(jié)有機化合物的結構特點第三課時有機化合物的同分異構現象物質名稱正戊烷異戊烷新戊烷結構簡式相同點不同點沸點分子式相同，通式相同，都屬于烷烴碳骨架不同（碳原子間的連接順序不同）物理性質不同，支鏈越多，沸點越低正戊烷(沸點36.1℃)異戊烷(沸點27.9℃)新戊烷(沸點9.5℃)CH3CH2CH2CH2CH3一、同分異構現象和同分異構體化合物具有相同的分子式，但結構不同的現象叫同分異構現象。具有同分異構現象的化合物互為同分異構體。同分異構現象構造異構碳骨架異構（摘碳法）官能團位置異構（等效氫法）官能團種類異構立體異構順反異構對映異構異構類型實例碳架異構

CH3—CH2—CH2—CH3異丁烷CH3—CH—CH3CH3正丁烷C4H10異構類型實例位置異構

1-丁烯2-丁烯CH2＝CH—CH2—CH31234CH3—CH＝CH—CH31234C4H8C6H4Cl2鄰二氯苯間二氯苯對二氯苯異構類型實例官能團異構

C2H6O乙醇二甲醚對映異構氯溴碘代甲烷，有兩種異構體，互為鏡像卻不能重合，這種現象稱為對映異構。一般來說，若碳原子連接四個不同的原子或原子團則稱為手性碳原子，含有手性碳原子的化合物存在對映異構。順反異構兩個相同原子或基團在雙鍵或脂環(huán)的同側的為順式異構體。兩個相同原子或基團在雙鍵或脂環(huán)的異側的為反式異構體。如何判斷同分異構體化合物具有相同的分子式，但結構不同的現象叫同分異構現象。具有同分異構現象的化合物互為同分異構體。提示不互為同分異構體，由于二者均為四面體結構，為同一種物質。1.與

是否互為同分異構體？說明理由。提示是，屬于官能團異構。CH3COOH與HCOOCH3的分子式相同，官能團分別為羧基和酯基。2.CH3COOH與HCOOCH3是否互為同分異構體？若是，屬于哪種類型的同分異構體？2.已知下列有機化合物：①CH3—CH2—CH2—CH3和②CH2==CH—CH2—CH3和CH3—CH==CH—CH3③CH3—CH2—OH和CH3—O—CH3④和⑤CH3—CH2—CH==CH—CH3和⑥CH2==CH—CH==CH2和CH3—CH2—C≡CH(1)其中屬于同分異構體的是____________(填序號，下同)。(2)其中屬于碳架異構的是____________。(3)其中屬于位置異構的是____________。①②③⑤⑥①②①CH3—CH2—CH2—CH3和②CH2==CH—CH2—CH3和CH3—CH==CH—CH3③CH3—CH2—OH和CH3—O—CH3④和⑤CH3—CH2—CH==CH—CH3和⑥CH2==CH—CH==CH2和CH3—CH2—C≡CH(4)其中屬于官能團異構的是____________。(5)其中屬于同一種物質的是_________。(6)②中1-丁烯的鍵線式為____________。③⑤⑥④鍵線式在表示有機化合物的組成和結構時，將碳、氫元素符號省略，只表示分子中鍵的連接情況和官能團，每個拐點或終點均表示有一個碳原子，這樣得到的式子稱為鍵線式。例如：丙烯可表示為

，乙醇可表示為

。二、同分異構體的寫法碳架異構位置異構官能團異構（1）碳架異構C—C—C—C—C—CC—C—C—C—CCC—C—C—C—CCC—C—C—CCCC—C—C—CCC(1)排主鏈，主鏈由長到短(2)減一個碳變支鏈支鏈位置由心到邊，但不到端。(3)減兩個碳變支鏈對稱碳不重排(4)補氫——看每個碳周圍(滿足4個鍵)差幾個鍵就補幾個氫CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3CH3—CH2—CH—CH2—CH3CH3CH3—CH—CH2—CH2—CH3CH3CH3—C—CH2—CH3CH3CH3CH3—CH—CH—CH3CH3CH3己烷有五種同分異構體注意：減下的碳要少于剩余的碳。寫出C6H14所有有機物的結構簡式：注意：甲基不能連接在主鏈的兩端，而乙基不能連接在兩端的第二位。四原則：①主鏈由長到短；②支鏈由整到散；③位置由心到邊；④排布同鄰間。注意：①選擇最長的碳鏈為主鏈；②找出中心對稱線。③甲基從主鏈的第2個碳原子出現④烷烴中乙基從第3個碳上出現減碳法（1）碳架異構C-C-C-C-C-C-C寫出C7H16

的同分異構體：C∣C-C-C-C-C-CC-C-C-C-C-CC∣C∣C∣C-C-C-C-CC-C-C-C-CC∣C∣C-C-C-C-CC∣C∣C-C-C-C-CC∣C∣C-C-C-C-CC∣C∣C-C-C-CC∣C∣C∣123456789①成直鏈，一條線②摘一碳，掛中間③向邊移，不到端④摘兩碳，成乙基⑥甲基位，同鄰間⑤摘兩碳，二甲基⑦摘三碳同鄰同間共有9種（2）位置異構(1)嵌入法：(適用于烯烴、炔烴、酯、酮、醚)先根據給定的碳原子數，寫出具有此碳原子數的烷烴的同分異構體的碳鏈骨架，再根據碳鏈的對稱性，將官能團插入碳鏈中，最后用氫原子補足碳的四個價鍵。（1）寫出分子式為C5H10的烯烴的同分異構體（2）寫出分子式為C5H10O2屬于酯類的同分異構體510（1）寫出分子式為C5H10的烯烴的同分異構體C—C—C—C—CC—C—C—C—CC—C—C—C—CC—C—C—CCC—C—CCCC—C—C—CCC—C—C—CCC—C—C—CCC—C—C—C—CC—C—C—CCC—C—CCCCOROOC-O-C—C—C—COOC-O-C—C—C—COC—C-O-C—C—COOC—C-O-C—C—CO（2）寫出分子式為C5H10O2屬于酯類的同分異構體（2）寫出分子式為C5H10O2屬于酯類的同分異構體C—C—C—C—CC—C—C—CCC—C—CCCCOROOC-O-C—C—CCOOC—C-O-C—CCOC—C—C-O-CCOOC—C—C-O-CCO（2）寫出分子式為C5H10O2屬于酯類的同分異構體C—C—C—C—CC—C—C—CCC—C—CCCCOROOC-O-C—CCCO（2）位置異構(2)取代法(適用于醇、酚、鹵代烴、醛、酰胺、胺、羧酸)

先根據給定烷基的碳原子數，寫出烷烴的同分異構體的碳骨架，再根據等效氫，用其他原子或原子團取代碳鏈上不同的氫原子。等效氫①同一碳原子上的氫原子是等效的；②同一碳原子上所連的甲基是等效的；③處于對稱位置上的氫原子是等效的。烴分子中等效氫原子有幾種，則該分子一元取代物就有幾種同分異構體。下列物質的一氯代物有幾種？CH3CH2CH2CH2CH3③②①②③CH3—CH2—CH—CH2—CH3CH2CH3①②②②③③③CH3CH3—C—CH2—CH3CH3③②①①①bbbbaaaa（1）寫出分子式為C5H12O屬于醇的同分異構體C—C—C—C—CC—C—C—CCC—C—CCCC—C—C—C—COHC—C—C—C—COHC—C—C—C—COHC—C—C—CCOHC—C—C—CCOHC—C—C—CCOHC—C—C—CCOHC—C—CCCOH基元法根據烷基的種類確定,烷基有幾種,一元取代物就有幾種①甲基、乙基的結構只有一種,即甲基(—CH3)、乙基(—CH2CH3);②丙基的結構有兩種,分別為③丁基(—C4H9)的結構有4種,戊基(—C5H11)的結構有8種。常見鏈狀烷烴同分異構體的數目：碳原子數1234567891011…16同分異構數目1112359183575159…10359烷烴甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷一氯代物數目11248烷烴甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷二氯代物數目124921（3）官能團異構CnH2n(n≥3)烯烴和環(huán)烷烴

CnH2n+2O(n≥3)飽和一元醇和醚

CnH2n-2(n≥4)炔烴、二烯烴和環(huán)烯烴

CnH2nO(n≥3)飽和一元醛和酮、烯醇CnH2nO2(n≥2)飽和一元羧酸、酯和羥基醛CnH2n-6O(n≥7)苯酚的同系物、芳香醇和芳香醚

CnH2n+1NO2(n≥2)氨基酸和硝基化合物三、同分異構體數目的確定換元法：此法適用于確定烴的多元取代物的同分異構體數目。如：二氯苯(C6H4Cl2)有3種同分異構體，四氯苯也有3種同分異構體(將H原子與Cl原子交換)。如：CH4的一氯代物只有1種，新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有1種。換元法1111221.已知分子式為C12H12的烴的分子結構可表示為若環(huán)上的二溴代物有9種同分異構體,請推斷其環(huán)上的四溴代物的同分異構體數目有（）

A.9種B.10種

C.11種D.12種ACH3──CH32.進行一氯取代后，只能生成3種沸點不同的有機物的烷烴是（）

A.(CH3)2CHCH2CH2CH3B.(CH3CH2)2CHCH3C.(CH3)2CHCH(CH3)2D.(CH3)3CCH2CH3CH3—CH—CH2—CH2—CH3CH3CH3—CH2—CH—CH3CH3CH2CH3—CH—CH—CH3CH3CH3CH3—C—CH2—CH3CH3CH3D二元取代物判斷：定一移一烷烴分子中的兩個氫原子被氯原子代替，稱為烷烴的二氯代物。以CH3—CH2—CH2—CH3為例:①分析對稱性，給不同種類碳上的氫原子編號:②固定一個Cl原子在其中的一個1號碳上，再從1號碳開始移動另一個Cl原子，得到4種不同的二氯代物。③固定一個Cl原子在其中的一個2號碳上，再從2號碳開始移動另一Cl原子，另一Cl原子所在碳的編號要大于或