书写有机物同分异构体的常用方法

书写有机物同分异构体的常用方法

一、同分异构体的概念

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。 二、同分异构体的分类

（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）

若同时存在多种异构，书写步骤一般为：官能团异构 → 碳链异构 → 位置异构 三、同分异构体的常用书写方法 （一）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）。

例如：己烷（C6H14）的同分异构体的书写方法为：

⑴写出没有支链的主链。 CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3

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

3

3

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。

3

CH3—CH—CH—CH3 CH3——CH2—CH3

3 3

3

故己烷（C6H14）的同分异构体的数目有5种。 练习：庚烷（C7H16）的同分异构体（9种）

（二）位置异构 1、取代法

该法的实质是将同分异构体看作是由官能团取代烃中的不同氢而形成的，书写时首先写出有机物的碳链结构，然后利用“等效氢”规律判断可以被取代的氢的种类，一般有几种等效氢就有几种取代位置，就有几种同分异构体。该法适合于卤代烃、醇、醛和羧酸等有机物同分异构体的书写。

其方法是先写出烃（碳链）的异构体，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。

等效氢规律是：同一碳上的氢是等效的；同一碳上所连的甲基上的氢是等效的；处于镜面对称位置上的氢是等效的。

例1. 写出分子式为C5H11OH的醇的同分异构体

解析：（1）先不考虑羟基，写出碳链的同分异构体，共有三种碳链结构（H已省略）

（2）利用等效氢规律，判断各种碳链结构中可被取代的氢的种数（序号相同的是等效氢） （3）用OH取代不同种H，得到醇的各种同分异构体。（略）

练习：1．C3H7X ________种碳链，共有__________种异构体

C4H9X ________种碳链，共有_________种异构体 C5H11X ________种碳链，共有_________ 种异构体

2．分子式为C5H12O且可氧化成醛的有机物有（不考虑立方体异构）（ ） A．4 种 B．5种 C．6种 D．7种

3．四联苯

的一氯代物有（ ）

A．3种 B．4种 C．5种 D．6种

2． 插入法

该法适合于酯、醚、酮、烯、炔等官能团镶在碳链中的有机物同分异构体的书写。

方法是：先将官能团拿出，然后写出剩余部分的碳链结构，再利用对称规律找出可插入官能团的位置，

将官能团插入。注意，对称位置不可重复插入。

例2. 写出分子式为C5H10O2属于酯的同分异构体

O|

解析：（1）将酯键CO

拿出后，剩余部分有两种碳链结构：

O|

（2）利用对称规律可判断出各种碳链结构中可插入位置。如上注意CO不仅可插在CC键间，也可

插在CH键间形成甲酸酯。

O|

（3）将CO插入。注意，酯键在CC键间插入时可正反插入，但对称结构处将重复，

O|

CCCOCC，

例如：中①位置就是对称点，正反插时重复：

O

|

CCOCCC，

而在②位正反插入时，得两种酯。

OO

||

（4）将CO插在CH键间时，只能是CO中C连H，不可O接H，否则成酸，如，

O|

是酸，而CCCCOCH是甲酸丁酯。

CCCCCOH

|O

课堂练习：

有很多种同分异构体，含有酯基和一取代苯结构的同分异构体有

3．拆分法：酯可拆分为合成它的羧酸和醇（酚）。若已知酸有m种异构体，醇有n种异构体，则该酯的同

分异构体有m×n种。而羧酸和醇的异构体可用取代有效氢法确定。 例3、请判断结构简式为C5H10O2其属于酯的异构体数目及结构简式：

4．定一议二法

含有两个或两个以上取代基的同分异构体书写，若只凭想象写很容易造成重、漏现象。不如先将所有取代基拿下，分析母体对称性找出被一个取代基取代的产物种类，然后再分析各种一取代物的对称性，看第二个取代基可进入的位置，„„，直至全部取代基都代入。 例4. 有一化合物萘（

异构体的结构简式。

），若其两个原子被一个Cl原子和一个NO2取代，试写出所得到的同分

分析：（1）分析萘分子结构的对称性：

可见萘的一取代位置有两个，所以一Cl（或

一NO2

）取代物有两种。

（2）分析萘的一氯代物的对称性，发现均无对称关系，各有7个不同位置可代入NO2，所以其同分异

构体共有14种（结构简式略）。

练习：请写出有机物

A

的同分异构体（同类别）的结构简式：

5． 等价代换法

代换法就是用相关联的等量关系或对应因子代替，进行推理分析或计算的方法，如果用以解答某些同分异构题，便会迅速得出结构。

例6：已知苯的n溴代物和m溴代物的种数相等，则n与m（n不等于m）的关系是（ ） A n+m=6 B n+m=4 C n+m=8 D 无法确定

练习：1． C8H8分子呈正六面体结构,如右图所示，因而称为“立方烷”，它的六氯代物的同分异构体共有（ ）种

A．2 B．3 C．6 D．8

2．已知分子式为C12H12的物质A的结构简式为

，A苯环上的二溴代物有九种同分异构体，由此推

断A苯环上的四溴代物的同分异构体有 种。 四、不饱和度计算

不饱和度（）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，

O|

有机物每有一个环，或一个双键（CC或C），相当于有一个不饱和度，CC相当于2个，于 4个。利用不饱和度可帮助推测有机物可能有的结构，写出其同分异构体。

常用的计算公式：

相当

2n2m

； 2

2n2mz

卤代烃（CnHmXz）：

2

2n2m

； 含氧衍生物（CnHmOz）：

2

2(nz)2mz

含氮衍生物（CnHmNz）：.

2

烃（CnHm）：

例5．写出有机物C7H8O属于芳香族化合物的同分异构体的结构简式

解析：该有机物化学式为C7H8O，其不饱和度4。芳香族化合物中必有苯环，从C7H8O的组成看只能有一个苯环，因为一个苯环就有4个不饱和度，所以取代基中C、H、O都以单键相连。

若为酚，则有三种：若为醚，则只一种：；

若为醇，则只一种：

（四）官能团异构

。共有5种。

课后练习：

1．某烃的一种同分异构只能生成1种一氯代物，该烃的分子式可以是（ ） A．C3H8 B．C4H10 C．C5H12 D．C6H14

2．含碳原子个数为10或小于10的烷烃中，其一卤代烷烃不存在同分异构体的烷烃共有（ ）

A. 2种

B. 3种

C. 4种

D. 5种

3. 已知某有机物C6H12O2能发生水解反应生成A和B，B能氧化成C。若A、C都能发生银镜反应。则C6H12O2

符合条件的结构简式有(不考虑立体异构)（ ）

A．3种 B．4种 C．5种 D．6种

4．已知丁烷共有4种氢，不必试写，立即可断定分子式为C5H10O的醛有（ ） （A）3 种 （B）4 种 （C）5 种 （D）6 种

5．分子式为C10H20O2的有机物A，能在酸性条件下水解，生成有机物C和D，且C 在一定的条件下可转化

为D，则A 的可能结构有（ ）

A．2 B．3 C．4 D．5

6．C的结构简式：

请写出与C具有相同官能团的同分异构体

7．化合物E 有多种同分异构体，其中属于酯类且具有两个对位侧链的同分异构体有四种，分别写出它们的结构简式：

其中属于酸类且具有两个对位侧链的同分异构体有两种，分别写出它们的结构简式：

8．

丁子香酚结构如图：

中任意两种的结构简式。 ．．

符合下述条件的丁子香酚的同分异构体共有 种，写出其

① 与NaHCO3溶液反应 ② 苯环上只有两个取代基 ③ 苯环上的一氯取代物只有两种

、

11．羧酸A(分子式为C5H10O2)可以由醇B氧化得到。A和B可以生成酯C(分子量172)。符合这些条件的酯只有4种.请写出这4 种酯的结构简式

12．与式为

互为同分异构体，属于酚类且苯环上只有两个互为对位取代基的化合物有4种，其结构简

， ， ，

书写有机物同分异构体的常用方法

一、同分异构体的概念

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。 二、同分异构体的分类

（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）

若同时存在多种异构，书写步骤一般为：官能团异构 → 碳链异构 → 位置异构 三、同分异构体的常用书写方法 （一）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）。

例如：己烷（C6H14）的同分异构体的书写方法为：

⑴写出没有支链的主链。 CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3

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

3

3

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。

3

CH3—CH—CH—CH3 CH3——CH2—CH3

3 3

3

故己烷（C6H14）的同分异构体的数目有5种。 练习：庚烷（C7H16）的同分异构体（9种）

（二）位置异构 1、取代法

该法的实质是将同分异构体看作是由官能团取代烃中的不同氢而形成的，书写时首先写出有机物的碳链结构，然后利用“等效氢”规律判断可以被取代的氢的种类，一般有几种等效氢就有几种取代位置，就有几种同分异构体。该法适合于卤代烃、醇、醛和羧酸等有机物同分异构体的书写。

其方法是先写出烃（碳链）的异构体，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。

等效氢规律是：同一碳上的氢是等效的；同一碳上所连的甲基上的氢是等效的；处于镜面对称位置上的氢是等效的。

例1. 写出分子式为C5H11OH的醇的同分异构体

解析：（1）先不考虑羟基，写出碳链的同分异构体，共有三种碳链结构（H已省略）

（2）利用等效氢规律，判断各种碳链结构中可被取代的氢的种数（序号相同的是等效氢） （3）用OH取代不同种H，得到醇的各种同分异构体。（略）

练习：1．C3H7X ________种碳链，共有__________种异构体

C4H9X ________种碳链，共有_________种异构体 C5H11X ________种碳链，共有_________ 种异构体

2．分子式为C5H12O且可氧化成醛的有机物有（不考虑立方体异构）（ ） A．4 种 B．5种 C．6种 D．7种

3．四联苯

的一氯代物有（ ）

A．3种 B．4种 C．5种 D．6种

2． 插入法

该法适合于酯、醚、酮、烯、炔等官能团镶在碳链中的有机物同分异构体的书写。

方法是：先将官能团拿出，然后写出剩余部分的碳链结构，再利用对称规律找出可插入官能团的位置，

将官能团插入。注意，对称位置不可重复插入。

例2. 写出分子式为C5H10O2属于酯的同分异构体

O|

解析：（1）将酯键CO

拿出后，剩余部分有两种碳链结构：

O|

（2）利用对称规律可判断出各种碳链结构中可插入位置。如上注意CO不仅可插在CC键间，也可

插在CH键间形成甲酸酯。

O|

（3）将CO插入。注意，酯键在CC键间插入时可正反插入，但对称结构处将重复，

O|

CCCOCC，

例如：中①位置就是对称点，正反插时重复：

O

|

CCOCCC，

而在②位正反插入时，得两种酯。

OO

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（4）将CO插在CH键间时，只能是CO中C连H，不可O接H，否则成酸，如，

O|

是酸，而CCCCOCH是甲酸丁酯。

CCCCCOH

|O

课堂练习：

有很多种同分异构体，含有酯基和一取代苯结构的同分异构体有

3．拆分法：酯可拆分为合成它的羧酸和醇（酚）。若已知酸有m种异构体，醇有n种异构体，则该酯的同

分异构体有m×n种。而羧酸和醇的异构体可用取代有效氢法确定。 例3、请判断结构简式为C5H10O2其属于酯的异构体数目及结构简式：

4．定一议二法

含有两个或两个以上取代基的同分异构体书写，若只凭想象写很容易造成重、漏现象。不如先将所有取代基拿下，分析母体对称性找出被一个取代基取代的产物种类，然后再分析各种一取代物的对称性，看第二个取代基可进入的位置，„„，直至全部取代基都代入。 例4. 有一化合物萘（

异构体的结构简式。

），若其两个原子被一个Cl原子和一个NO2取代，试写出所得到的同分

分析：（1）分析萘分子结构的对称性：

可见萘的一取代位置有两个，所以一Cl（或

一NO2

）取代物有两种。

（2）分析萘的一氯代物的对称性，发现均无对称关系，各有7个不同位置可代入NO2，所以其同分异

构体共有14种（结构简式略）。

练习：请写出有机物

A

的同分异构体（同类别）的结构简式：

5． 等价代换法

代换法就是用相关联的等量关系或对应因子代替，进行推理分析或计算的方法，如果用以解答某些同分异构题，便会迅速得出结构。

例6：已知苯的n溴代物和m溴代物的种数相等，则n与m（n不等于m）的关系是（ ） A n+m=6 B n+m=4 C n+m=8 D 无法确定

练习：1． C8H8分子呈正六面体结构,如右图所示，因而称为“立方烷”，它的六氯代物的同分异构体共有（ ）种

A．2 B．3 C．6 D．8

2．已知分子式为C12H12的物质A的结构简式为

，A苯环上的二溴代物有九种同分异构体，由此推

断A苯环上的四溴代物的同分异构体有 种。 四、不饱和度计算

不饱和度（）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，

O|

有机物每有一个环，或一个双键（CC或C），相当于有一个不饱和度，CC相当于2个，于 4个。利用不饱和度可帮助推测有机物可能有的结构，写出其同分异构体。

常用的计算公式：

相当

2n2m

； 2

2n2mz

卤代烃（CnHmXz）：

2

2n2m

； 含氧衍生物（CnHmOz）：

2

2(nz)2mz

含氮衍生物（CnHmNz）：.

2

烃（CnHm）：

例5．写出有机物C7H8O属于芳香族化合物的同分异构体的结构简式

解析：该有机物化学式为C7H8O，其不饱和度4。芳香族化合物中必有苯环，从C7H8O的组成看只能有一个苯环，因为一个苯环就有4个不饱和度，所以取代基中C、H、O都以单键相连。

若为酚，则有三种：若为醚，则只一种：；

若为醇，则只一种：

（四）官能团异构

。共有5种。

课后练习：

1．某烃的一种同分异构只能生成1种一氯代物，该烃的分子式可以是（ ） A．C3H8 B．C4H10 C．C5H12 D．C6H14

2．含碳原子个数为10或小于10的烷烃中，其一卤代烷烃不存在同分异构体的烷烃共有（ ）

A. 2种

B. 3种

C. 4种

D. 5种

3. 已知某有机物C6H12O2能发生水解反应生成A和B，B能氧化成C。若A、C都能发生银镜反应。则C6H12O2

符合条件的结构简式有(不考虑立体异构)（ ）

A．3种 B．4种 C．5种 D．6种

4．已知丁烷共有4种氢，不必试写，立即可断定分子式为C5H10O的醛有（ ） （A）3 种 （B）4 种 （C）5 种 （D）6 种

5．分子式为C10H20O2的有机物A，能在酸性条件下水解，生成有机物C和D，且C 在一定的条件下可转化

为D，则A 的可能结构有（ ）

A．2 B．3 C．4 D．5

6．C的结构简式：

请写出与C具有相同官能团的同分异构体

7．化合物E 有多种同分异构体，其中属于酯类且具有两个对位侧链的同分异构体有四种，分别写出它们的结构简式：

其中属于酸类且具有两个对位侧链的同分异构体有两种，分别写出它们的结构简式：

8．

丁子香酚结构如图：

中任意两种的结构简式。 ．．

符合下述条件的丁子香酚的同分异构体共有 种，写出其

① 与NaHCO3溶液反应 ② 苯环上只有两个取代基 ③ 苯环上的一氯取代物只有两种

、

11．羧酸A(分子式为C5H10O2)可以由醇B氧化得到。A和B可以生成酯C(分子量172)。符合这些条件的酯只有4种.请写出这4 种酯的结构简式

12．与式为

互为同分异构体，属于酚类且苯环上只有两个互为对位取代基的化合物有4种，其结构简

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