3、淀粉和纤维素不属于类别异构,不是同分异构体。
各类有机物分子组成通式的推算和书写这也是大家必须要掌握的内容之一,而且这也是理科综合的重要内容。要注意总结并寻找规律。
我们知道,当烃分子中的碳原子个数为n时,其中氢原子个数的最大数值为2n + 2,这是氢原子个数的上限值。以链状烷烃分子结构和分子组成通式CnH2n+2为基础进行分析和比较:在结构中,若增加一个 或 双键,就少2H;在结构中若出现一个 就少4H;在结构中若出现一个环状结构也少2H。所以,烯烃和环烷烃的分子组成通式都为CnH2n;炔烃和二烯烃的分子组成通式都为CnH2n-2;苯和苯的同系物,结构中有苯环结构,苯环可以看成是具有3个双键和一个环状结构,氢原子个数应在烷烃的基础上减去4X2=8个,故苯和苯的同系物的分子组成通式为:CnH2n+2-4X2即CnH2n-6(n≥6)。这种书写分子组成通式的方法一般叫做“烷烃衍生法”。其他各类烃及烃的衍生物的分子组成通式,也可以用同样的方法进行书写。
例5:
萘和萘的同系物的分子组成通式为:
A、CnH2n-6 ( n ≥ 11 ) B、CnH2n-8 ( n > 10 )
C、CnH2n-10 ( n ≥ 10 ) D、CnH2n-12 ( n ≥ 10 )
解析 本题明确提出要求确定“萘和萘的同系物的分子组成通式”。因此应用“烷烃衍生法”书写。根据它们分子中含有萘环结构,碳原子个数为n时,氢原子个数应在2n+2的基础上减少14,得到萘和萘的同系物的分子组成通式为CnH2n+2-14。即CnH2n-12,其中n值不得小于10。故正确答案为选项D。
2提示 可视为同系列,用“数列公式法”书写,系差为C6H2,通式为C6n+4H2n+6。
(相同的数字代表等效位置)
Ⅱ、实现思维有序性
书写同分异构体时要思维有序,先写碳链异构的各种情况,然后书写官能团的位置异构,最后书写类别异构,这样可避免漏写。
二价取代物一般是在一价取代物的基础上书写,这也是一种有序性的体现。
注意:把握好这两点可有效的避免重复书写和漏写
同时,一定要掌握从已知有机化合物的分子式,导出可能的同分异构体的结构简式这一基本技能。通常情况下,写出异构体结构简式时一般应下列步骤有序写出:
(1)根据分子式先确定可能的官能团异构有几类;(2)在每一类异构中先确定不同的碳链异构;(3)再在每一条碳链上考虑官能团的位置异构有几种,这样考虑思路清晰,写出有序思维不会混乱。写出时还要注意避免出现重复或遗漏的现象,还应注意遵循碳原子价数为4,氧原子价数为2,氢原子价数为1的原则。
例7:请写出C5H12O的同分异构体
解析 根据分子式可知,其类别异构有饱和一元醇和醚两类。五个碳原子可形成的碳链异构如下:
当起为醇时,利用对称性,可能的结构即-OH的位置异构可表示如下:
由以上可看出属于醇的结构有8种。同理,根据对称性,属于醚的可能结构
即“-O-”在碳链中的可能位置有以下6种。
所以,C5H12O的同分异构体共有14种。
Ⅲ、热门烃基--丁基
丁基共有四种,而丙基只有两种,戊基则多达八种。因丙基数目太少,而戊
基数目又太多,所以在近年的高考和模拟题中常涉及丁基异构的问题。但是,
2003年春季高考中也涉及到了的同分异构体。所以,要求大家:丙基、丁基、戊基的同分异构体都要能熟练书写。
例8、已知丁基共有四种,不必试写,立即可断定分子式为C5H10O的醛应有几种
A、3种 B、4种 C、5种 D、6种
解析 分子式为C5H10O的醛可以看作是丁基上连接一个醛基所得,而丁基只有四种,所以选B
例9、液晶是一类新型材料。MBBA是一种研究较好的液晶化合物。它可以看作是由醛A和胺B去水缩合产物:
(1)对位上有一个-C4H9的苯胺可能有4个异构体,它们是:
____________________________________、____________________。
(2)醛A有异构体甚多。其中属于酯类化合物,而且结构式中有苯环结构的异构体就有6个,它们是:
解析: (1) 还是要熟练书写丁基的四种结构。
(2) 补写同分异构体时一定要注意分析已经提供的结构中所展现出来的信息。酚羟基与羧酸所形成的酯,教材中没有涉及到,但根据本题的信息可以分析出来,自学能力、分析信息、理解信息、应用信息的能力正是中学阶段要培养的。
答案:
2、请大家写出他们的分子组成通式或分子式并注意碳原子的取值范围。
2.取代产物种类(“一”取代产物:对称轴法;“多”取代产物:一定一动法;数学组合法);
① 同系物
搞清同系物的概念;把握同系物的判断标准;认识并掌握同系物的特点和一般规律。
(1)同系物必须结构相似,即组成元素相同,官能团种类、个数及连接方式相同,分子组成通式相同。
(2)同系物间相对分子质量相差14或14的整数倍。
(3)同系物有相似的化学性质,物理性质有一定的递变规律。
例2、下列各组物质,其中属于同系物的是:(1)乙烯和苯乙烯(2)丙烯酸和油酸(3)乙醇和丙二醇(4)丁二烯与异戊二烯(5)蔗糖与麦牙糖
(A)(1)(2)(3)(4) (B)(2)(4)
(C)(1)(2)(4)(5) (D)(1)(2)(4)
解析 同系物是指结构相似,即组成元素相同,官能团种类、个数相同,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团及分子组成通式相同的物质。乙烯和苯乙烯,后者含有苯环而前者没有;丙烯酸和油酸含有的官能团都是双键和羧基,而且数目相同所以是同系物;乙醇和丙二醇官能团的数目不同;丁二烯与异戊二烯都是共轭二烯烃,是同系物;蔗糖和麦芽糖是同分异构体而不是同系物。正确选项为B。
② 同分异构
(1) 同分异构体的概念:
凡分子式相同,但分子结构不同,因而性质也不同的几种化合物互称同分异构体。 同分异构体可以属于同一类物质,也可以属于不同类物质。可以是有机物,也可以是无机物。中学阶段涉及到的有机物的同分异构体常见的有三类:(1)碳链异构 (2)位置(官能团位置)异构 (3)异类异构(又称官能团异构)
(2) 类别异构的常见情况
烯烃--环烷烃 炔烃--二烯烃--(环烯)
饱和一元醇和醚
酚类--芳香醇 醛--酮
羧酸--酯--羟基醛 硝基化合物--氨基酸
葡萄糖--果糖 蔗糖--麦芽糖
说明:1、括号内的类别异构为了解内容,如果没有信息提示不做考虑。
1、概念辨别(五“同”:同位素、同素异形体、同分异构体、同系物、等同结构);
6.答案:A
解析:用溴的四氯化碳溶液可以检验出乙酰水杨酸;再用氯化铁溶液就可以区分。
5.答案:C
解析:符合发生加氢、氧化反应的只有B、C,很显然,乙烯的两种反应产物不能生成乙酸乙酯。
4.答案:BC
解析:识别提供的“苏丹红4号”结构图,可以确它的分子结构中含有一个苯环,可以发生加成反应,A的说法不正确,B的说法正确;含有与苯环直接相连的-OH官能团,不类比苯酚的化学性质,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,C的说法正确;对比分子组成,它不可能是甲苯的同系物,D的说法不正确。
3.答案:D
解析:②不能发生加成反应,④不能发生酯化反应。
2.答案:D
1.答案:B