烴類同分異構體易錯攻略

李小超 李先軍

同分異構體的判斷和書寫不僅能考查我們對化學基本知識的掌握程度，同時也能考查思維的有序性和邏輯性。烴類同分異構體的書寫是有機物同分異構體書寫的基礎，本文結合教學實際對大家在做烴類同分異構體相關題目中出現的各種常見錯誤加以總結。

1.概念問題

例1 ?下列說法正確的是（ ? ）

A.相對分子質量相同的物質一定是同一種物質

B.相對分子質量相同的不同物質一定是同分異構體

C.白磷和紅磷是同分異構體

D.分子式相同的不同物質一定互為同分異構體

解析 ?D。有些人將同系物、同分異構體、同素異形體、同一物質這“四同”混淆，對它們之間的異同辨析不清，因而出現將同系物判斷為同分異構體，或者將同分異構體判斷為同一物質等錯誤，本題易錯選B。

2.空間結構認識問題

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

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

解析 ?B。該烷烴是3，3，4，4-四甲基己烷，是一個對稱的烷烴，根據“等效氫”原則可知，該物質只有三種H原子。本題主要問題是有部分同學錯誤地把碳鏈看作是直線形而導致錯誤地選擇了C。

點撥 ?有機物分子結構是立體的，碳鏈不是直線形的，而是鋸齒形的。在有機物的結構式中同一條碳鏈上的碳原子既可以畫在一條直線上，也可構成彎折，不會改變碳原子的連接方式。

例3 ?苯并[a]芘的分子由五個苯環并合而成，其結構式可以表示為Ⅰ或Ⅱ式，這兩者也是等同的，現有結構式A～D，其中：

[Ⅰ ?Ⅱ][A ?B C D]

（1）跟Ⅰ、Ⅱ式等同的結構式是 ? ? ? ? ? ? ? ?。

（2）跟Ⅰ、Ⅱ式互為同分異構體的是 ? ? ? ? ? ?。

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

也可以Ⅱ式為基準。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式的同分異構體，而C式不是。

點撥 ?判斷兩結構是否相同的主要方法是將分子整體翻轉或沿對稱要素旋轉看兩者能否重合。本題的問題在于有些同學空間想象能力不足，不能正確判斷它們的空間狀態而導致錯答。

3.反應原理問題

例4 ?某烴結構可用鍵線式表示為 ，該烴與Br2按1：1加成所得的產物的種數為（ ? ）

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

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

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構。

解析 ?本題是一個有限制條件的烴的同分異構體的題目。根據題意，分子中有一個苯環，結合不飽和度，可以判斷出側鏈是兩個烷基，共四個碳原子。兩個烷基側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。兩個側鏈在苯環上的位置有鄰、間、對三種情況，故共有9種同分異構體。本題的主要問題是同學們解題的無序性導致漏寫，或是沒有考慮到②這種情況，導致漏寫。

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

解析 ?本題正確的方法是先考慮碳鏈異構，再考慮官能團的位置異構。5個碳構成的碳鏈有三種結構：C—C—C—C—C，[

C—C—C—C][—][C]，[C—C—C][—][C][—][C]。結合每種結構中兩個雙鍵可能的位置，有3種，分別是CH2=CH—CH=CHCH3，CH2=CHCH2CH=CH2，[CH2=C—CH=CH3][—][CH3]，第一種同分異構體還存在順反異構，所以本題答案為4種。本題容易在①②兩種碳鏈上出現重復。

點撥 ?書寫烴類同分異構體的常用方法有：縮減碳鏈法、等效氫法、定一移一法等。要根據不同的題型選取合適的方法，同時在書寫時要做到思維有序，否則會導致重寫或漏寫。

5. 思維定勢問題

例7 ?主鏈為4個碳原子的己烯共有幾種結構（ ? ）

A.2種 B.3種 ? C.4種 ? ?D.5種

解析 ?本題的關鍵信息是主鏈含有4個碳原子，在學習烷烴命名時老師往往強調選擇最長的碳鏈作主鏈。所以有些同學便把這一要求帶入其它有機物的主鏈選取中，而忽略了官能團對主鏈選取的影響。符合題中條件的結構有如下四種：

[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。本題常會錯選B，選B的同學認為上述第④個烯烴主鏈含5個碳原子。

練習

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

2.某烯烴加氫后的產物是[—][CH3][—][CH3][—][CH3][CH3—CH—CH—C—CH3][—][CH3]，則該烯烴的結構式可能有（ ? ）

A. 1種 B. 2種 ? C. 3種 ? ?D. 4種

3.下列有機物的一氯代物的同分異構體數目相等的是（ ? ）

A. ①② ? ? B. ②③ ? ? C. ③④ ? ? D. ①④

4.右圖是立方烷（C8H8）的模型，下列有關說法不正確的是（ ? ）

A.它的一氯代物只有一種同分異構體

B.它的二氯代物有三種同分異構體

C.它與甲烷互為同系物

D.它與苯乙烯（C6H5—CH=CH2）互為同分異構體

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

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