李小超 李先軍

同分異構(gòu)體的判斷和書寫不僅能考查我們對(duì)化學(xué)基本知識(shí)的掌握程度，同時(shí)也能考查思維的有序性和邏輯性。烴類同分異構(gòu)體的書寫是有機(jī)物同分異構(gòu)體書寫的基礎(chǔ)，本文結(jié)合教學(xué)實(shí)際對(duì)大家在做烴類同分異構(gòu)體相關(guān)題目中出現(xiàn)的各種常見錯(cuò)誤加以總結(jié)。

1.概念問題

例1 ?下列說法正確的是（ ? ）

A.相對(duì)分子質(zhì)量相同的物質(zhì)一定是同一種物質(zhì)

B.相對(duì)分子質(zhì)量相同的不同物質(zhì)一定是同分異構(gòu)體

C.白磷和紅磷是同分異構(gòu)體

D.分子式相同的不同物質(zhì)一定互為同分異構(gòu)體

解析 ?D。有些人將同系物、同分異構(gòu)體、同素異形體、同一物質(zhì)這“四同”混淆，對(duì)它們之間的異同辨析不清，因而出現(xiàn)將同系物判斷為同分異構(gòu)體，或者將同分異構(gòu)體判斷為同一物質(zhì)等錯(cuò)誤，本題易錯(cuò)選B。

2.空間結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)問題

例2 ? [CH3][—][—][CH3][CH3—][CH2][—][—][CH3][CH3—C— C —CH2—CH3]的一氯代物的同分異構(gòu)體的數(shù)目為（ ? ）

A.1 ? ? B.3 ? ? ?C.6 ? ? D.8

解析 ?B。該烷烴是3，3，4，4-四甲基己烷，是一個(gè)對(duì)稱的烷烴，根據(jù)“等效氫”原則可知，該物質(zhì)只有三種H原子。本題主要問題是有部分同學(xué)錯(cuò)誤地把碳鏈看作是直線形而導(dǎo)致錯(cuò)誤地選擇了C。

點(diǎn)撥 ?有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)是立體的，碳鏈不是直線形的，而是鋸齒形的。在有機(jī)物的結(jié)構(gòu)式中同一條碳鏈上的碳原子既可以畫在一條直線上，也可構(gòu)成彎折，不會(huì)改變碳原子的連接方式。

例3 ?苯并[a]芘的分子由五個(gè)苯環(huán)并合而成，其結(jié)構(gòu)式可以表示為Ⅰ或Ⅱ式，這兩者也是等同的，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)式A～D，其中：

[Ⅰ ?Ⅱ][A ?B C D]

（1）跟Ⅰ、Ⅱ式等同的結(jié)構(gòu)式是 ? ? ? ? ? ? ? ?。

（2）跟Ⅰ、Ⅱ式互為同分異構(gòu)體的是 ? ? ? ? ? ?。

解析 ?以Ⅰ式為基準(zhǔn)，將圖形從左邊揭起（右邊在紙面不動(dòng)），翻轉(zhuǎn)180°后再貼回紙面即得D式;將D式在紙面上逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°即得A式。因此，A、D都與Ⅰ、Ⅱ式等同。

也可以Ⅱ式為基準(zhǔn)。從分子組成來看，Ⅰ式是C20H12，B式也是C20H12，而C式是C19H12，所以B是Ⅰ、Ⅱ式的同分異構(gòu)體，而C式不是。

點(diǎn)撥 ?判斷兩結(jié)構(gòu)是否相同的主要方法是將分子整體翻轉(zhuǎn)或沿對(duì)稱要素旋轉(zhuǎn)看兩者能否重合。本題的問題在于有些同學(xué)空間想象能力不足，不能正確判斷它們的空間狀態(tài)而導(dǎo)致錯(cuò)答。

3.反應(yīng)原理問題

例4 ?某烴結(jié)構(gòu)可用鍵線式表示為 ，該烴與Br2按1：1加成所得的產(chǎn)物的種數(shù)為（ ? ）

A.3 ? ?B.4 ? ? ?C.5 ? ?D.6

解析 ?C。共軛烯烴與Br2按1：1加成應(yīng)考慮1，2-加成和1，4-加成兩種情況。很多同學(xué)由于對(duì)共軛烯烴加成反應(yīng)的原理理解不到位，沒有考慮到1，4-加成的情況而錯(cuò)誤地選擇了A項(xiàng)。

4. 方法性問題

例5 ?寫出分子式為C10H14的二取代芳香烴所有可能的結(jié)構(gòu)。

解析 ?本題是一個(gè)有限制條件的烴的同分異構(gòu)體的題目。根據(jù)題意，分子中有一個(gè)苯環(huán)，結(jié)合不飽和度，可以判斷出側(cè)鏈?zhǔn)莾蓚€(gè)烷基，共四個(gè)碳原子。兩個(gè)烷基側(cè)鏈可能是下面三種情況：①—CH3和—CH2—CH2—CH3;②—CH3和[—CH—CH3][—][CH3];③—CH2—CH3和—CH2—CH3。兩個(gè)側(cè)鏈在苯環(huán)上的位置有鄰、間、對(duì)三種情況，故共有9種同分異構(gòu)體。本題的主要問題是同學(xué)們解題的無序性導(dǎo)致漏寫，或是沒有考慮到②這種情況，導(dǎo)致漏寫。

例6 ?分子式為C5H8的二烯烴（不存在C=C=C）的同分異構(gòu)體有 ? ? ?種。

解析 ?本題正確的方法是先考慮碳鏈異構(gòu)，再考慮官能團(tuán)的位置異構(gòu)。5個(gè)碳構(gòu)成的碳鏈有三種結(jié)構(gòu)：C—C—C—C—C，[

C—C—C—C][—][C]，[C—C—C][—][C][—][C]。結(jié)合每種結(jié)構(gòu)中兩個(gè)雙鍵可能的位置，有3種，分別是CH2=CH—CH=CHCH3，CH2=CHCH2CH=CH2，[CH2=C—CH=CH3][—][CH3]，第一種同分異構(gòu)體還存在順反異構(gòu)，所以本題答案為4種。本題容易在①②兩種碳鏈上出現(xiàn)重復(fù)。

點(diǎn)撥 ?書寫烴類同分異構(gòu)體的常用方法有：縮減碳鏈法、等效氫法、定一移一法等。要根據(jù)不同的題型選取合適的方法，同時(shí)在書寫時(shí)要做到思維有序，否則會(huì)導(dǎo)致重寫或漏寫。

5. 思維定勢問題

例7 ?主鏈為4個(gè)碳原子的己烯共有幾種結(jié)構(gòu)（ ? ）

A.2種 B.3種 ? C.4種 ? ?D.5種

解析 ?本題的關(guān)鍵信息是主鏈含有4個(gè)碳原子，在學(xué)習(xí)烷烴命名時(shí)老師往往強(qiáng)調(diào)選擇最長的碳鏈作主鏈。所以有些同學(xué)便把這一要求帶入其它有機(jī)物的主鏈選取中，而忽略了官能團(tuán)對(duì)主鏈選取的影響。符合題中條件的結(jié)構(gòu)有如下四種：

[CH3—C = C—CH3][—][CH3][—][CH3][CH3—C—CH=CH2][—][CH3][—][CH3][CH2=C—CH—CH3][—][CH3][—][CH3][CH2=C—CH2CH3][—][CH2CH3]

正確答案為C。本題常會(huì)錯(cuò)選B，選B的同學(xué)認(rèn)為上述第④個(gè)烯烴主鏈含5個(gè)碳原子。

練習(xí)

1.下列說法中正確的一組是（ ? ）

A.H2和D2互為同位素

B.[H—C—H][—][Br][Br][—]和[H—C—Br][—][H][Br][—]互為同分異構(gòu)體

C.正丁烷和異丁烷是同系物

D.[CH3—CH—CH2—CH3][—][CH3]和[CH3—CH—CH3][—][CH3—CH2]是同一種物質(zhì)

2.某烯烴加氫后的產(chǎn)物是[—][CH3][—][CH3][—][CH3][CH3—CH—CH—C—CH3][—][CH3]，則該烯烴的結(jié)構(gòu)式可能有（ ? ）

A. 1種 B. 2種 ? C. 3種 ? ?D. 4種

3.下列有機(jī)物的一氯代物的同分異構(gòu)體數(shù)目相等的是（ ? ）

A. ①② ? ? B. ②③ ? ? C. ③④ ? ? D. ①④

4.右圖是立方烷（C8H8）的模型，下列有關(guān)說法不正確的是（ ? ）

A.它的一氯代物只有一種同分異構(gòu)體

B.它的二氯代物有三種同分異構(gòu)體

C.它與甲烷互為同系物

D.它與苯乙烯（C6H5—CH=CH2）互為同分異構(gòu)體

5.已知萘（ ）的n溴代物和m溴代物的種數(shù)相等，則n與m（n不等于m）的關(guān)系是（ ?）

A. ?n+m=6

B. ?n+m=4

C. ?n+m=8

D. ?無法確定

參考答案

1. D ?2. C ?3. B

4. C ?5. C