① 苯的一元和二元取代物怎樣判斷有幾種 求圖解 詳細點
1、苯的一元取代物只有一種,因為苯是一個完全對稱的結構,所以一元取代物在6個位置任意位置都是一樣的。如氯苯為苯的氯取代物。結構式只有一種。
(1)分析二元取代物的方法擴展閱讀:
1、同分異構體
有機物中的同分異構體分為構造異構和立體異構兩大類。
具有相同分子式,而分子中原子或基團連接的順序不同的,稱為構造異構。
在分子中原子的結合順序相同,而原子或原子團在空間的相對位置不同的,稱為立體異構。
2、苯的物化性質
苯在常溫下為一種無色、有甜味的透明液體,其密度小於水,具有強烈的芳香氣味。苯的沸點為80.1℃,熔點為5.5℃。
苯比水密度低,密度為0.88g/cm^3,但其分子質量比水重。苯難溶於水,但苯是一種良好的有機溶劑,溶解有機分子和一些非極性的無機分子的能力很強,除甘油,乙二醇等多元醇外能與大多數有機溶劑混溶.除碘和硫稍溶解外,無機物在苯中不溶解。
苯環上的氫原子在一定條件下可以被鹵素、硝基、磺酸基、烴基等取代,生成相應的衍生物。由於取代基的不同以及氫原子位置的不同、數量不同,可以生成不同數量和結構的同分異構體。
參考資料來源:網路-同分異構體
參考資料來源:網路-苯
② 判斷同分異構體的基本方法
1.有序分析法
2.等效氫法
3.背景轉換法(排列組合法)
4.烷基異構規律法
5.二元取代物同分異構體的「定一變一,注意重復」法
6.特殊關系法
7.不飽和度法
8.命名法
9.公共邊數法
10.二價基團插入法
11.由加成產物確定不飽和有機物同分異構體數
③ 同分異構體判別辦法, 替代法、等效氫法、定一移二法、對稱軸法,詳細狀況闡明一下
怎樣確定有機物的同分異構體數目
一般來說,已知分子式確定同分異構體的數目,只需寫出碳骨架,而不必把相連的氫原子全部寫出;已知結構簡式確定同分異構體數目,則可用箭頭或用阿拉伯數字表示,而不必將其結構式一一寫出;這樣可以節約很多時間。要判斷兩種結構簡式是否互為同分異構體,首先要看分子式是否相等,然後看結構是否不同。
1、 等效氫法
烴的一取代物數目的確定,實質上是看處於不同位置的氫原子數目。可用「等效氫法」判斷。判斷「等效氫」的三條原則是:
① 同一碳原子上的氫原子是等效的;如甲烷中的4個氫原子等同。
② 同一碳原子上所連的甲基是等效的;如新戊烷中的4個甲基上的12個氫原子等同。
③ 處於對稱位置上的氫原子是等效的。如乙烷中的6個氫原子等同,2,2,3,3—四甲基丁烷上的24個氫原子等同,苯環上的6個氫原子等同。
在確定同分異構體之前,要先找出對稱面,判斷等效氫,從而確定同分異構體數目。
例1:下列有機物的一氯取代物其同分異構體的數目相等的是 ( )
解析:首先判斷對稱面:①和④無對稱面,②和③有鏡面對稱,只需看其中一半即可。然後,看有否連在同一碳原子上的幾個甲基:①中有兩個甲基連在一碳上,六個氫原子等效;③中有也有兩個甲基連在同一碳原子上,加上鏡面對稱,應有十二個氫原子等效。最後用箭頭確定不同的氫原子。如下所示,即可知①和④都有七種同分異構體,②和③都只有4種同分異構體。應選B、D。
例2:含碳原子個數為10或小於10的烷烴中,其一鹵代烷烴不存在同分異構體的烷烴共有 ( )
A. 2種 B. 3種 C. 4種 D. 5種
解析:按照等效氫原則,小於11個碳原子的烷烴中,只有一種一鹵代物的,甲烷和乙烷符合,以及甲烷型的新戊烷和乙烷型的2,2,3,3—四甲基丁烷符合,共4種。故應選C。
2、軸線移動法
對於多個苯環並在一起的稠環芳烴,要確定兩者是否為同分異構體,則可畫一根軸線,再通過平移或翻轉來判斷是否互為同分異構體。
例3:萘分子的結構式可以表示為 ,兩者是等同的。苯並[a]芘是強致癌物質(存在於煙囪灰、煤焦油、燃燒煙草的煙霧和內燃機的尾氣中)。它的分子由五個苯環並合而成,其結構式可表示為(Ⅰ)或(Ⅱ)式,這兩者也是等同的。現有結構式(A)~(D),其中
(1) 跟(Ⅰ)、(Ⅱ)式等同的結構式是____________;
(2) 跟(Ⅰ)、(Ⅱ)式是同分異構體的是___________。(MCE94.18—19)
解析:首先要看出C式中右上邊的環不是苯環,因有一個碳原子連有2個氫原子。其次在連在一條線上的3個苯環畫一條軸線,如下圖,再移動或翻轉便可看出A、D與(Ⅰ)、(Ⅱ)式等同,為同一物質。B與(Ⅰ)、(Ⅱ)式結構不同,另兩個苯環分別在軸線的兩側,故為同分異構體。本題答案是:(1). A、D (2). B。
3.定一移二法
對於二元取代物的同分異構體的判斷,可固定一個取代基位置,再移動另一取代基位置以確定同分異構體數目。
例4:若萘分子中有兩個氫原子分別被溴原子取代後所形成的化合物的數目有 ( )
A.5 B. 7 C. 8 D. 10
解析:萘分子中兩個苯環是等同的,除並在一起的兩個碳原子外,只存在兩種不同的碳原子,即a位的和b位的碳原子。定一個a位的碳原子,再連接其餘的a位的和b位的碳原子,這樣形成的二溴代物就有7種;定一個b位的碳原子,再連接其餘的b位的碳原子,這樣形成的二溴代物就有3種。如圖所示。因此,總共有10種,應選D。
四、排列組合法
例5:若萘分子中有兩個氫原子分別被溴原子取代後所形成的化合物的數目有 ( D )
A. 5 B. 7 C. 8 D. 10
解析:萘環上只有兩種不同的氫原子:a-和b-,二取代物的組合有3種情況:a-a:3種,a-b:4種,b-b:3種,共10種同分異構體。
例6:有三種不同的基團,分別為-X、―Y、―Z,若同時分別取代苯環上的三個氫原子,能生成的同分異構體數目是 A
A. 10 B. 8 C. 6 D. 4
解析:鄰位3種:XYZ,XZY,ZXY;鄰間位6種:XY-Z,XZ-Y,YX-Z,YZ-X,ZX-Y,ZY-X;間位1種:X-Y-Z,共有10種。
例7:分子結構中含有兩個-CH3、一個-CH2-、一個基、一個 -OH,且屬於酚類的同分異構體有6種,其結構簡式為:__________、_________、_________、_________、_________、__________。
解析:由於是酚類,且只有3個取代基,實際上是-C2H5、-CH3、-OH三個基團的組合。三取代基處於鄰間位,共有6種:XY-Z,XZ-Y,YX-Z,YZ-X,ZX-Y,ZY-X。
例8: 可簡寫為 。兩個環共用2個以上碳原子的多環烴叫橋環烴。雙環橋環烴的命名是根據環上碳原子的總數稱為二環某烴。以幾個碳橋交會處的兩個碳原子為橋頭,在環字後面的方括弧內用阿拉伯數字標明一個碳橋上碳原子的數目,幾個數字按大小次序列出,數字之間在下角用逗號分開。例如:
二環[2,2,1]庚烷 二環[4,4,0]癸烷
分子式:C7H12 分子式:C10H18
根據上述敘述,回答下列問題:
(1) 某橋環烴的結構簡式為: ,名稱:_______
④ 如何判斷二氯取代物
不同取代基,不同支鏈數的方法是不相同的,以甲苯的二氯取代物為例分析下:
1、兩個氯同時在甲基上,一種
2、一個氯在甲基上,另外一個氯連接在苯環上時,由於是對稱結構,故有3種
3、兩個氯均連接在苯環上時:
(1)甲基定為1號位,其中一個Cl處於2號位時,另一個Cl可以處於3、4、5、6號位,有4種
(2)其中一個Cl處於3號位時,另一個Cl可以在4、5號位,有2種
綜上,二氯甲苯一共有1+3+4+2=10種,先畫出所有一取代物,再按不重復原則。
二氯代產物同分異構體的判斷較為復雜,具體方法是:
1、先固定一個氯原子取代基在鏈端碳原子上,然後在碳鏈上移動另外一個氯原子取代基,寫出全部可能的同分異構體。
2、然後再將固定在鏈端碳原子上氯原子取代基移到第二個碳原子上,依然在碳鏈上移動另外一個氯原子取代基,寫出全部可能的與前邊不重復的同分異構體。
3、若烴中碳原子足夠多,依次類推,可固定氯原子在第三、第四個碳原子上,移動另外一個氯原子取代基,直到不重復的同分異構體書寫完為止。
⑤ 二元取代多元的同分異構體數目多少怎麼做
二元取代多元的同分異構體數目多少?怎麼做
畫出烷烴的結構式,然後畫或能的二元取代的位置
⑥ 某三元環化合物,分子式為C5H10,其所有可能的異構體總數為
應該是只有兩種,三C環上應該是等效的,有2個取代基和只有一個取代基的各有一種情況。
同分異構體數目的判斷方法:
1、等效氫法
等效氫法可用於判斷某種結構的一元取代的同分異構體數目。等效氫有幾種,其一元取代產物就有幾種。等效氫法的判斷可按如下原則進行:
同一碳原子上的氫原子是等效的。例如,甲基(—CH3)的3個氫原子、亞甲基(—CH2—)的2個氫原子分別是等效的。
同一碳原子所連的甲基上的氫原子是等效的。例如,新戊烷[C(CH3)4]的4個甲基(—CH3)上的氫原子是等效的。
處於軸對稱位置或鏡面對稱位置上的氫原子是等效的。例如,正丁烷(CH3—CH2—CH2—CH3)結構左右對稱,其只有兩組等效氫,即2個甲基(—CH3)上的氫原子,2個亞甲基(—CH2—)上的氫原子。
2、基元法
基元法(又叫烷基連接法),是指根據烷基同分異構體的數目,快速判斷其與一價基團連接後同分異構體的數目。此法可快速判斷飽和一元鹵代烴、一元醇、一元醛和一元羧酸的同分異構體數目。此法的關鍵在於熟記常見烷基同分異構體的數目:
甲基(—CH3)、乙基(—C2H5)、丙基(—C3H7)、丁基(—C4H9)、戊基(—C5H11)的同分異構體數目分別為1、1、2、4、8。
例如,丁基(—C4H9)有4種,則一溴丁烷、丁醇、戊醛、戊酸都有4種。
3、定一移二法
定一移二法是指當有機物有2個取代基時,先固定一個取代基的位置,再移動另一取代基的位置,從而可確定同分異構體的數目。分析二元取代物時,先寫出一元取代物的結構簡式,再在一元取代物的基礎上移動第二個取代基位置。注意位置不能重復計算。
4、替代法
替代法是指當取代產物中的某2種原子(或基團)滿足一定數量關系時,互換這兩種原子(或基團)的位置,取代產物的同分異構體數目不變,即存在如下一般規律:有機物CxHaMb與CxHbMa具有相同數目的同分異構體。
替代法適用於討論一個有機物取代基數目比較多的情況下的同分異構體數目,將其變換成取代基數目較少情況下的同分異構體進行思考。
例如,判斷四氯苯(C6H2Cl4)同分異構體的數目,可將H與Cl互換,變換成判斷二氯苯(C6H4Cl2)同分異構體的數目。二氯苯有鄰、間、對3種同分異構體,故四氯苯也有3種同分異構體。
(6)分析二元取代物的方法擴展閱讀:
同分異構體在化學中,是有著相同分子式的分子,各原子間的化學鍵也常常是相同的;但是原子的排列卻是不同的。也就是說,它們有著不同的「結構式」。
許多同分異構體有著相同或相似的化學性質,但如果是官能團異構的同分異構體(即官能團不同),那麼化學性質不同,因為有機物的化學性質主要由官能團決定。
例如C2H5OH和CH3OCH3。如果是碳鏈異構、位置異構的同分異構體,那麼化學性質相似。。同分異構現象是有機化合物種類繁多數量巨大的原因之一。
⑦ 啥是二元取代物,為啥是二元取代物,其支鏈就是-CH3吧啦吧啦的
二元取代物的定義:苯環上有兩個氫原子,被其他的原子或基團取代,可以是相同的,也可以是不同的,不一定是甲基。
在這里呢,就具體分析。
首先他的不飽和度是四,而且是芳香物嘛,所以一定有一個苯環,那麼根據它的分子式,那麼剩下的就兩個飽和碳原子和一個氯原子(除氫原子外)。你現在要考慮的就是兩個碳和一個氯原子的組合成二元取代物的方式,也就是只有兩種
如圖。
⑧ 高中化學里,什麼叫一元取代物二元取代物
取代反應(substitution reaction)是指有機化合物分子中任何一個原子或基團被試劑中同類型的其它原子或基團所取代的反應,用通式表示為:R-L(反應基質)+A-B(進攻試劑)→R-A(取代產物)+L-B(離去基團)。
取代反應可分為親核取代、親電取代和均裂取代、協同反應四類。如果取代反應發生在分子內各基團之間,稱為分子內取代。有些取代反應中又同時發生分子重排。
烷烴類有機物通過上述取代反應,分子結構中由一個H原子被其它官能團取代形成的有機物就稱為一元取代物,如果兩個H原子被取代而形成的有機物就稱為二元取代物。
簡單的說,有機物結構式中,有一個H原子被其它官能團取代,就稱為一元取代物;兩個H原子被取代,就稱為二元取代物。