同分異構體的定義?
同分異構體的基本概念
定義 化學上,同分異構體是一種有相同化學式,有同樣的化學鍵而有不同的原子排列的化合物。簡單地說,化合物具有相同分子式,但具有不同結構的現象,叫做同分異構現象;具有相同分子式而結構不同的化合物互為同分異構體。很多同分異構體有相似的性質。 同分異構體的組成和分子量完全相同而分子的結構不同、物理性質和化學性質也不相同, 如乙醇和甲醚。 同分異構體簡稱異構體。 有機物中的同分異構體分為構造異構和立體異構兩大類。具有相同分子式,而分子中原子或基團連接的順序不同的,稱為構造異構。在分子中原子的結合順序相同,而原子或原子團在空間的相對位置不同的,稱為立體異構。 構造異構又分為(碳)鏈異構、位置異構和官能團異構(異類異構 )。立體異構又分為構象和構型異構,而構型異構還分為順反異構和旋光異構。
[編輯本段]分析、判斷同分異構體
C5H10O2的同分異構體數量眾多...同分異構現象廣泛存在於有機物中,同分異構體的知識也貫穿於中學有機化學的始終。因此,分析、判斷同分異構體也就成為有機化學的一大特點。作為高考命題的熱點之一,這類試題是考查學生空間想象能力和結構式書寫能力的重要手段。考生在平時訓練中就應逐漸領會其中的本質,把握其中的規律。
一、書寫同分異構體必須遵循的原理
“價鍵數守恆”原理:在有機物分子中碳原子的價鍵數為4,氧原子的價鍵數為2,氫原子的價鍵數為1,不足或超過這些價鍵數的結構都是不存在的,都是錯誤的。
二、同分異構體的種類
有機物產生同分異構體的本質在於原子的排列順序不同,在中學階段主要指下列三種情況: ⑴碳鏈異構:由於碳原子的連接次序不同而引起的異構現象,如CH3CH(CH3)CH3和CH3CH2CH2CH3。 ⑵官能團位置異構:由於官能團的位置不同而引起的異構現象,如:CH3CH2CH=CH2和CH3CH=CHCH3。 ⑶官能團異類異構:由於官能團的不同而引起的異構現象,主要有:單烯烴與環烷烴;二烯烴、炔烴與環烯烴;醇和醚;酚與芳香醇或芳香醚;醛與酮;羧酸與酯;硝基化合物與氨基酸;葡萄糖與果糖;蔗糖與麥芽糖等。 例題 例 寫出C4H8O2的各種同分異構體(要求分子中只含一個官能團)。 【解析】 根據題意,C4H8O2應代表羧酸和酯,其中羧酸(即C3H7COOH)的種類等於—C3H7的種類,故有 酯必須滿足RCOOR′(R′只能為烴基,不能為氫原子),R與R′應共含3個碳原子,可能為: C2—COO—C: C—COO—C2: H—COO—C3: 【練習】 已知CH3COOCH2C6H5有多種同分異構體,請寫出其含有酯基和一取代苯結構的所有同分異構體。
三、由分子式分析結構特徵
在烴及其含氧衍生物的分子式中必然含有這樣的信息:該有機物的不飽和度。利用不飽和度來解答這類題目往往要快捷、容易得多。下面先介紹一下不飽和度的概念: 設有機物分子中碳原子數為n,當氫原子數等於2n+2時,該有機物是飽和的,小於2n+2時為不飽和的,每少兩個氫原子就認為該有機物分子的不飽和度為1。分子中每產生一個C=C或C=O或每形成一個環,就會產生一個不飽和度,每形成一個C≡C,就會產生兩個不飽和度,每形成一個苯環就會產生4 個不飽和度。 例⒉烴A和烴B的分子式分別為C1134H1146和C1398H1278,B的結構跟A相似,但分子中多了一些結構為的結構單元。則B分子比A分子多了33 個這樣的結構單元。
四、書寫同分異構體的方法
書寫同分異構體時,關鍵在於書寫的有序性和規律性......