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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()

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

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．5B．7C．8D．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。