同分異構體的書寫方法

范后堂

一、 同分異構體的的類型

同分異構體主要分為三類：碳鏈異構、官能團位置異構、類別異構。其中，常見有機物的類別異構見表1。

對于含有官能團的單烯烴、炔烴、醇、酸等，它們同時具備碳鏈異構、官能團位置異構、類別異構，書寫時要考慮順序。一般是：碳鏈異構→官能團位置異構→類別異構。

二、同分異構體的書寫的主要方法

下面就同分異構體的書寫出現的幾種情況，結合典型例題進行分析，旨在挖掘解題方法。

1.“一元或多元”取代物的寫法

例1 某化合物的分子式為C5H11Cl，分析數據表明：分子中有2個-CH3、2個-CH2-、1個—CH和1個-Cl，它的可能的結構有幾種（ ）。

A.2 B.3 C.4 D.5

解析 本題可看成是1個氯原子取代了

C5H12中的1個氫原子。先寫出C5H12的3種同分異構體，然后讓1個氯原子取代其中的1個氫原子（注意：對稱氫為等效氫原子），符合條件的有： 正戊烷中產生2種，異戊烷中能產生2種（注意：等效甲基上的氫為等效氫原子），新戊烷中沒有符合條件的。故答案為C。

解題提醒 （1）一元取代物，有幾種不同位置的氫原子就有幾種一元取代物。

（2）要明確氫原子種類（等效氫）：同一碳上

的氫原子等效，同一碳上所連甲基上的氫原子等效，對稱位置上氫原子等效。

（2）書寫“二元取代物”，按照“鄰、間、對”來寫，就是兩個氯在同一個碳原子為“對”，相鄰的碳原子上為“鄰”，不相鄰的碳原子上為“間”。二元取代物的寫法也可先固定一個取代基的位置，移動另一個，看有幾種可能，然后再固定一個取代基于另一不同位置，依次移動，注意有無前后重復。

2.基元法

例2 分子式為C5H12O且可與金屬鈉反應放出氫氣的有機化合物有（ ）（不考慮立體異構）。

A.5種 B.6種 C.7種 D.8種

解析 分子式為C5H12O且可與金屬鈉反應放出氫氣的有機化合物應為醇，而不是醚，它可以看成是“—OH”取代了C5H12分子中1個氫原子，先寫出C5H12的3種同分異構體的結構簡式，然后依據每種結構中有幾種不同的氫（注意等效氫原子），正戊烷中有3種不同的氫原子；異戊烷中有4種不同的氫原子；新戊烷有1種氫原子。故答案為D。

知識拓展：例2用到了“基元法”，即每種烷基有幾種結構，則含有此烷基的物質就具有幾種同分異構體：乙基（—C2H5）有1種結構，故C2H5COOH和C2H5OH分別是1種；丙基（—C3H7）有2種結構，故C3H7OH和C3H7COOH分別有2種同分異構體；丁基（—C4H9）有4種結構，故C4H9—OH、C4H9—CHO、C4H9—COOH分別有4種同分異構體，由此類推：戊基（-C5H11）有8種結構，故戊醇C5H11OH有8種同分異構體，己醛＼[C5H12-CHO＼]有8種同分異構體，己酸＼[C5H12-COOH＼]也有8種。

3.限定條件的同分異構體的寫法

例3 已知阿魏酸的結構簡式為

HOH3COCHCHCOOH

，則同時符合下列條件的阿魏酸的同分異構體的數目為（ ）

①苯環上有兩個取代基，且苯環上的一溴代物只有2種

②能發生銀鏡反應

③與碳酸氫鈉溶液反應可生成使澄清石灰水變渾濁的氣體

④與FeCl3溶液發生顯色反應

A.2 B.3 C.4 D.5

解析 根據條件①，則2個取代基處于對位；根據條件②，則含有醛基；根據條件③，則含有羧基；根據條件④，則含有酚羥基。另外，除了苯環外，1個醛基的不飽和度正好和結構中的羰基相同。先寫出符合條件的1種，如

HOCH2CHCHOCOOH，然后要考慮醛基的位置可以移動，即HOCHCH2CHOCOOH；然后再寫出另一種（看成是主鏈減少一個碳原子），如

HOCHCH2CHOCOOH

；然后再考慮出現支鏈（—CH3）的情況，寫出最后一種

HOCCH3CHOCOOH。

解題總結

（1）學生大多數能根據條件寫出其中的幾種，但很容易出現寫不全的情況。主要原因是在書寫時，思維比較混亂，沒有方法，沒有按照一定的書寫順序進行書寫（主鏈由長到短，支鏈由整到散）。

（2）常出現限制條件（即官能團的性質）的情況見表2。

（收稿日期：2017-05-10）endprint