同分異構體的定義?

General 更新 2024-12-28

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。