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配套《高中必刷题 化学 选择性必修3 有机化学基础 LK》使用
第2章 官能团与有机化学反应 烃的衍生物
专题2 限定条件下同分异构体数目判断与书写
一、同分异构体的识别与数目判断
1．单官能团有机物同分异构体数目的判断方法
(1)基元法：例如丁基有4种，则丁醇、戊醛、戊酸等都有4种同分异构体；—CH 有1种，
3
—C H 有1种，—C H 有2种，—C H 有4种，—C H 有8种。
2 5 3 7 4 9 5 11
(2)替代法：例如二氯苯(C HCl)有3种同分异构体，四氯苯也有3种同分异构体(将H替代
6 4 2
Cl)；又如CH 的一氯代物只有1种，新戊烷[C(CH)]的一氯代物也只有1种。
4 3 4
(3)等效氢法：等效氢法是判断同分异构体数目的重要方法，其规律有：①同一碳原子上的
氢原子等效；②同一碳原子上的甲基氢原子等效；③位于对称位置上的碳原子上的氢原子
等效。当烃分子中有a种等效氢时，其一元取代物就有a种。
2．有机物的官能团异构
(1)烯烃——环烷烃，通式：C H (n≥3)。
n 2n
(2)炔烃——二烯烃，通式：C H (n≥4)。
n 2n－2
(3)饱和一元醇——饱和一元醚，通式：C H O(n≥2)。
n 2n＋2
(4)醛——酮、烯醇、环醚、环醇，通式：C H O(n≥3)。
n 2n
(5)羧酸——酯、羟基醛、羟基酮，通式：C H O(n≥3)。
n 2n 2
(6)酚——芳香醇、芳香醚，通式：C H O(n≥7)。
n 2n－6
(7)硝基烷——氨基酸，通式：C H NO (n≥2)。
n 2n＋1 2
二、同分异构体的书写
1．同分异构体的一般书写步骤
碳架异构→位置异构→官能团异构。书写要有序进行。
例如：写出C H O的所有的同分异构体，满足C H O分子式的有机物可能是醇或醚。
5 12 5 12
(1)若官能团为—OH时
在3种碳骨架中，共有8个位置，8种结构(熟记—C H 一共有8种结构，可省去书写过程)。
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(2)若官能团为 (醚键)时，醚键两侧的碳链采用逐一增(减)碳法
CH—O—C H(4种)，CH—CH—O—C H(2种)，共6种。所以，分子式满足C H O的同
3 4 9 3 2 3 7 5 12
分异构体共有14种。
2．限定条件下同分异构体的书写
(1)不饱和度
①不饱和度(Ω)是有机物分子不饱和程度的量化标志。有机物分子与碳原子数相等的链状烷
烃(C H )比较，每减少2个氢原子，则有机物的不饱和度增加1。
n 2n＋2
②Ω的计算
双键Ω＝1，环Ω＝1，三键Ω＝2，苯环Ω＝4(相当于1个环、3个双键)
(2)限定条件
①能与金属钠反应： — OH 、— COOH 。
②能与NaCO 溶液反应： — OH ( 酚羟基 ) 、— COOH 。
2 3
③能与NaHCO 溶液反应： — COOH 。
3
④能与FeCl 溶液发生显色反应： — OH ( 酚羟基 )。
3
⑤能发生水解反应： ( 碳卤键 ) 、 ( 酯基 ) 、 ( 酰胺基 ) 。
⑥只有2个氧原子且既能发生银镜反应又能发生水解反应： ( 甲酸某酯 ) 。
⑦核磁共振氢谱：确定有多少种不同化学环境的氢原子，判断分子的对称性。
(3)书写方法
①根据分子式确定不饱和度(Ω)。
②根据题意的限定条件和不饱和度确定分子的结构片段和官能团。
③分析可能存在的碳架异构、位置异构、官能团异构。
④最后将分子结构片段组合成有机物。
