同分異構(gòu)體的命題分析及對策

童建軍

有機(jī)物同分異構(gòu)體的書寫和判斷是有機(jī)化學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，是高考有機(jī)必考題，也是近幾年高考中得分率較低的?？键c(diǎn)。同分異構(gòu)體的判斷與書寫，要理解“價鍵數(shù)守恒”及“不飽和度”的應(yīng)用。

【方法歸納】

1. 同分異構(gòu)體的常見題型：

（1）限定范圍書寫和補(bǔ)寫，解題時要看清所限范圍，分析已知幾個同分異構(gòu)體的特點(diǎn)，對比聯(lián)想找出規(guī)律補(bǔ)寫，同時注意碳的四價原則和官能團(tuán)存在位置的要求。

（2）對“結(jié)構(gòu)不同”要從兩個方面考慮：一是原子或原子團(tuán)的連接順序；二是原子的空間位置。

（3）判斷取代產(chǎn)物同分異構(gòu)體種類的數(shù)目。其分析方法是分析有機(jī)物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定不同位置的氫原子種類，再確定取代產(chǎn)物同分異構(gòu)體的數(shù)目。

2. 常用的同分異構(gòu)體的推斷方法：

（1）烴基法：判斷只有一種官能團(tuán)的有機(jī)物的同分異構(gòu)體的種數(shù)時，根據(jù)烴基的異構(gòu)體數(shù)判斷較為快捷。如判斷丁醇的同分異構(gòu)體時，根據(jù)組成丁醇可寫成C4H9—OH，由于丁基有4種結(jié)構(gòu)，故丁醇有4種同分異構(gòu)體。

（2）等效法：碳鏈上有幾種不同的氫原子，其一元取代物就有幾種同分異構(gòu)體。一般判斷原則：①同一碳原子上的氫原子是等效的；②同一碳原子所連甲基上的氫原子是等效的；③處于鏡面對稱位置上的氫原子是等效的。

（3）替換法：如一個碳碳雙鍵可以用環(huán)替換；碳氧雙鍵可以用碳碳雙鍵替換并將氧原子移到他處；又如碳碳三鍵相當(dāng)于兩個碳碳雙鍵，也相當(dāng)于兩個環(huán)。不同原子間也可以替換，如二氯苯C6H4Cl2有3種同分異構(gòu)體，四氯苯C6H2Cl4也有3種同分異構(gòu)體。

（4）移位法：對于二元取代物同分異構(gòu)體的判斷，可固定一個取代基的位置，再改變另一個取代基的位置以確定同分異構(gòu)體的數(shù)目。

3. 同分異構(gòu)體的書寫及種類判斷：

（1）脂肪烴同分異構(gòu)體的書寫及數(shù)目判斷：熟記簡單烷基的同分異構(gòu)體，如甲基、乙基各有一種、丙基兩種、丁基四種、戊基八種；簡單烯烴、炔烴同分異構(gòu)體數(shù)目判斷首先由類別異構(gòu)判斷它有幾類，每一類物質(zhì)先寫碳鏈異構(gòu)體，再寫官能團(tuán)的位置異構(gòu)體，得到其同分異構(gòu)體的數(shù)目。

（3）烴的衍生物的同分異構(gòu)體數(shù)目判斷：鏈狀一元取代物的同分異構(gòu)體數(shù)目可視為由烴基（—R）與相對官能團(tuán)（—A）構(gòu)成（R—A），它們的同類異構(gòu)體的數(shù)目均與相應(yīng)的烴基數(shù)目相同；多鹵代烴同分異構(gòu)體的確定先確定碳骨架結(jié)構(gòu)，再確定鹵素原子的位置，鹵素原子在碳骨架上的分布可按“先同后分散”的步驟處理，且“同時中到邊，散時鄰到間…”；酯類同分異構(gòu)體的確定：將酯分解為RCOO—與R—兩部分，再確定酸與醇各自的同分異構(gòu)體數(shù)目，最后二者相乘得出酯類同分異構(gòu)體數(shù)目。

（4）芳香族類有機(jī)物同分異構(gòu)體數(shù)目判斷：苯環(huán)上取代基的位置一定、種類不確定時，同分異構(gòu)體數(shù)量由取代基的數(shù)量決定；苯環(huán)上取代基種類一定但位置不確定時，若苯環(huán)上只有兩個取代基，其在苯環(huán)上有“鄰、間、對”三種位置關(guān)系；當(dāng)有三個取代基時，其在苯環(huán)上有“連、偏、勻” 三種位置關(guān)系（，R表示取代基，可以相同或不同）。

4. 限定條件下同分異構(gòu)體書寫方法：限定條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式書寫，可以遵循以下步驟：

（1）判類別：據(jù)有機(jī)物的分子組成判定其可能的類別異構(gòu)（一般用通式判斷）。

（2）寫碳鏈：據(jù)有機(jī)物的類別異構(gòu)寫出各類異構(gòu)可能的碳鏈異構(gòu)。一般采用“減鏈法”，可概括為寫直鏈，一線串；取代基，掛中間；一邊排，不到端；多碳時，整到散。即寫出最長碳鏈，依次寫出少一個碳原子的碳鏈，余下的碳原子作為取代基，找出中心對稱線，先把取代基掛主鏈的中心碳，依次外推，但到末端距離應(yīng)比支鏈長。多個碳作取代基時，依然本著由整到散的準(zhǔn)則。

（3）移官位：一般是先寫出不帶官能團(tuán)的烴的同分異構(gòu)體，然后在各個碳鏈上依次移動官能團(tuán)的位置，有兩個或兩個以上的官能團(tuán)時，先上一個官能團(tuán)，依次上第二個官能團(tuán)，依次類推。

（4）氫飽和：按“碳四鍵”的原理，碳原子剩余的價鍵用氫原子去飽和，就可得所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。

5. 書寫同分異構(gòu)體的特殊方法：

（1） 減碳對稱法： 烷烴的同分異構(gòu)體均為碳鏈異構(gòu)， 一般采用“ 減碳對稱法”。包括兩注意（選擇最長的碳鏈作主鏈，找出中心對稱線），三原則（對稱性原則、有序性原則、互補(bǔ)性原則），四順序（主鏈由長到短、支鏈由整到散、 位置由心到邊、 排布由近到遠(yuǎn)）。

（2）有序分析法： 含官能團(tuán)的直鏈有機(jī)物的同分異構(gòu)體一般按“ 類別異構(gòu)→碳鏈異構(gòu)→位置異構(gòu)”的順序書寫，同時要充分利用“ 對稱性”，防漏剔增。含苯環(huán)的有機(jī)物的同分異構(gòu)體，①苯環(huán)上連接兩個基團(tuán)時，有鄰、間、對 3 種位置關(guān)系；②苯環(huán)上連接三個基 團(tuán)時，如果三個基團(tuán)均相同（ — X、 — X、 — X），共有 3 種位置關(guān)系； 如果兩個基團(tuán)相同（ — X、 — X、 — Y）， 共有 6 種位置關(guān)系；如果三個基團(tuán)均不相同（ — X、 — Y、 — Z）， 共有 10種位置關(guān)系。