1、热点专题系列同分异构体的书写同分异构体是有机化学中的一个非常重要的概念，贯穿整个有机化学的始终，可以说同分异构体问题实际上是有机物结构问题，考查同分异构体的试题可涉及有机化学中的任何一块内容。以“根据分子式判断同分异构体”形式编制试题是考查同分异构体概念的常见题型。这类题的判断依据是要抓住同分异构体概念必须同时满足两个条件(分子式相同，结构不同)。解题的基本思路是先看“分子式相同”，再看“结构不同”。“分子式相同”最易判断，而对于“结构不同”的判断比较困难。“结构不同”判断的常用方法有有机化合物类别不同(类别异构)，则结构不同；结构通过“拉”“翻”“转”后不能重叠，则结构不同，如对于多个苯环并
2、在一起的稠环芳香烃，要确定两者是否结构不同，可画一根轴线，再通过平移或翻转来判断；对有机化合物进行命名，命名不同，则结构不同。1.同分异构现象(1)同分异构体的种类：碳链异构官能团位置异构类别异构(官能团异构)(2)有机物分子通式与其可能的类别分子通式同分异构体类别补充说明CnH2n+2烷烃CnH2n单烯烃、环烷烃CnH2n-2二烯烃、炔烃符合此通式还可有环烯烃CnH2n-6苯及其同系物多环芳烃不符合此通式CnH2n+2O饱和一元醇、烷基醚CnH2n-6O酚、芳香醇、芳香醚CnH2nO饱和一元醛、酮符合此通式还可有烯醇、环醇、环醚等CnH2nO2饱和一元羧酸、饱和羧酸酯符合此通式还可有羟基醛、
3、羟基酮等CnH2n+1NO2硝基烷、氨基酸2.同分异构体的书写步骤(1)烷烃同分异构体的书写：烷烃只存在碳骨架异构，书写时应注意要全面但是不重复，一般采用“减碳法”，可以概括为“两注意”“四句话”。书写基本步骤如下(以C6H14为例)：将分子中全部碳原子连成直链作为母链CCCCCC从母链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上，此时碳架结构有两种：注意：不能连在位和位上，否则会与没有支链时重复，位和位等效，只能用一个，否则重复。从母链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即2个甲基)，依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上，此时碳架结构有两种
4、：位或位上不能连乙基，否则会使主链上有5个碳原子，使主链变长。所以C6H14共有5种同分异构体。(2)含有官能团的有机物的同分异构体的书写：含有官能团的有机物(适用于醇、卤代烃等异构)的一般书写顺序：碳链异构位置异构官能团异构。先写出不带官能团的烃的同分异构体，然后在各条碳链上依次移动官能团的位置，有两个或两个以上的官能团时，先加上一个官能团，再加上第二个官能团，依次类推。如书写分子式为C5H12O的醇的同分异构体,如图(图中数字即为OH 接入后的位置,即这样的醇合计为8种):(2012浙江高考)化合物X是一种环境激素，存在如下转化关系：化合物A能与FeCl3溶液发生显色反应，分子中含有两个化
5、学环境完全相同的甲基，其苯环上的一硝基取代物只有两种。1HNMR谱显示化合物G的所有氢原子化学环境相同。F是一种可用于制备隐形眼镜的高聚物。根据以上信息回答下列问题：(1)下列叙述正确的是_。a.化合物A分子中含有联苯结构单元b.化合物A可以和NaHCO3溶液反应，放出CO2气体c.X与NaOH溶液反应，理论上1 mol X最多消耗6 mol NaOHd.化合物D能与Br2发生加成反应(2)化合物C的结构简式是_，AC的反应类型是_。(3)写出同时满足下列条件的D的所有同分异构体的结构简式(不考虑立体异构)_。a.属于酯类b.能发生银镜反应(4)写出BG反应的化学方程式_。(5)写出EF反应的
6、化学方程式_。【解析】(1)由于化合物A能与FeCl3溶液发生显色反应，所以该分子中含有酚羟基，又由该分子的分子式可知该分子中含有两个苯环，再根据分子中含有两个化学环境完全相同的甲基，且其苯环上的一硝基取代物只有两种，可以推出A的结构简式为则化合物A中不含有联苯结构；但是化合物A中只含有酚羟基，无羧基，所以不能与NaHCO3溶液反应，放出CO2气体；由于B的分子式为C4H8O3，则在B分子中含有一个羟基和一个羧基，又由于G分子中的所有氢原子化学环境相同，则可以推知B分子的结构简式为：所以X的结构简式为根据此结构简式可知，由于在碱性条件下可以生成酚羟基，所以一个酯基消耗2 mol NaOH，一个
7、溴原子消耗1 mol NaOH，所以总共消耗6 mol NaOH；B分子的结构简式为，则D的结构简式为，由于含有双键，所以可以与溴单质发生加成反应。(2)由于A的结构简式为，则C的结构简式为(3)由于既属于酯类还能发生银镜反应，所以应该是甲酸某酯，所以其同分异构体的结构简式为(4)BG反应的化学方程式为(5)EF反应的化学方程式为答案：(1)c、d(2)取代反应1.(2013抚州模拟)如图是立方烷(cubane)的球棍模型，下列有关说法不正确的是()A.其一氯代物只有一种同分异构体B.其二氯代物有三种同分异构体C.它的分子式不符合CnH2n+2,所以它不是饱和烃D.它与苯乙烯(C6H5CHCH
8、2)互为同分异构体【解析】选C。立方烷的一氯代物只有一种，二氯代物有如下三种：同一平面上的邻位、对位，立体结构中的体对角线位置，所以A、B正确；虽然立方烷的分子式不符合CnH2n+2，但是它的结构中不存在不饱和键，它属于饱和烃，C项错误；苯乙烯的分子式与立方烷的分子式相同，但结构不同，所以它们互为同分异构体，D项正确。2.(1)化合物有多种同分异构体，1H核磁共振谱图表明，其中某些同分异构体含有苯环，且苯环上有两种不同化学环境的氢原子，写出这些同分异构体中任意三种的结构简式_。(2)某酯的分子式为C8H8O2,其结构中含有一个苯环，则其同分异构体共有_种，写出其中一种同分异构体的结构简式_。【解析】(1)如果苯环上有两种不同化学环境的氢原子，则苯环有两个取代基，且两个取代基位于对位位置，则符合条件的有：或其他合理答案。(2)分子式为C8H8O2,属于酯的同分异构体，可以是甲酸酯(4种)、乙酸酯(1种)和苯甲酸酯(1种)。答案：(1)(答案合理即可)(2)6(任写一种即可)
