① 苯的一元和二元取代物怎样判断有几种 求图解 详细点
1、苯的一元取代物只有一种,因为苯是一个完全对称的结构,所以一元取代物在6个位置任意位置都是一样的。如氯苯为苯的氯取代物。结构式只有一种。
(1)分析二元取代物的方法扩展阅读:
1、同分异构体
有机物中的同分异构体分为构造异构和立体异构两大类。
具有相同分子式,而分子中原子或基团连接的顺序不同的,称为构造异构。
在分子中原子的结合顺序相同,而原子或原子团在空间的相对位置不同的,称为立体异构。
2、苯的物化性质
苯在常温下为一种无色、有甜味的透明液体,其密度小于水,具有强烈的芳香气味。苯的沸点为80.1℃,熔点为5.5℃。
苯比水密度低,密度为0.88g/cm^3,但其分子质量比水重。苯难溶于水,但苯是一种良好的有机溶剂,溶解有机分子和一些非极性的无机分子的能力很强,除甘油,乙二醇等多元醇外能与大多数有机溶剂混溶.除碘和硫稍溶解外,无机物在苯中不溶解。
苯环上的氢原子在一定条件下可以被卤素、硝基、磺酸基、烃基等取代,生成相应的衍生物。由于取代基的不同以及氢原子位置的不同、数量不同,可以生成不同数量和结构的同分异构体。
参考资料来源:网络-同分异构体
参考资料来源:网络-苯
② 判断同分异构体的基本方法
1.有序分析法
2.等效氢法
3.背景转换法(排列组合法)
4.烷基异构规律法
5.二元取代物同分异构体的“定一变一,注意重复”法
6.特殊关系法
7.不饱和度法
8.命名法
9.公共边数法
10.二价基团插入法
11.由加成产物确定不饱和有机物同分异构体数
③ 同分异构体判别办法, 替代法、等效氢法、定一移二法、对称轴法,详细状况阐明一下
怎样确定有机物的同分异构体数目
一般来说,已知分子式确定同分异构体的数目,只需写出碳骨架,而不必把相连的氢原子全部写出;已知结构简式确定同分异构体数目,则可用箭头或用阿拉伯数字表示,而不必将其结构式一一写出;这样可以节约很多时间。要判断两种结构简式是否互为同分异构体,首先要看分子式是否相等,然后看结构是否不同。
1、 等效氢法
烃的一取代物数目的确定,实质上是看处于不同位置的氢原子数目。可用“等效氢法”判断。判断“等效氢”的三条原则是:
① 同一碳原子上的氢原子是等效的;如甲烷中的4个氢原子等同。
② 同一碳原子上所连的甲基是等效的;如新戊烷中的4个甲基上的12个氢原子等同。
③ 处于对称位置上的氢原子是等效的。如乙烷中的6个氢原子等同,2,2,3,3—四甲基丁烷上的24个氢原子等同,苯环上的6个氢原子等同。
在确定同分异构体之前,要先找出对称面,判断等效氢,从而确定同分异构体数目。
例1:下列有机物的一氯取代物其同分异构体的数目相等的是 ( )
解析:首先判断对称面:①和④无对称面,②和③有镜面对称,只需看其中一半即可。然后,看有否连在同一碳原子上的几个甲基:①中有两个甲基连在一碳上,六个氢原子等效;③中有也有两个甲基连在同一碳原子上,加上镜面对称,应有十二个氢原子等效。最后用箭头确定不同的氢原子。如下所示,即可知①和④都有七种同分异构体,②和③都只有4种同分异构体。应选B、D。
例2:含碳原子个数为10或小于10的烷烃中,其一卤代烷烃不存在同分异构体的烷烃共有 ( )
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
解析:按照等效氢原则,小于11个碳原子的烷烃中,只有一种一卤代物的,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种。故应选C。
2、轴线移动法
对于多个苯环并在一起的稠环芳烃,要确定两者是否为同分异构体,则可画一根轴线,再通过平移或翻转来判断是否互为同分异构体。
例3:萘分子的结构式可以表示为 ,两者是等同的。苯并[a]芘是强致癌物质(存在于烟囱灰、煤焦油、燃烧烟草的烟雾和内燃机的尾气中)。它的分子由五个苯环并合而成,其结构式可表示为(Ⅰ)或(Ⅱ)式,这两者也是等同的。现有结构式(A)~(D),其中
(1) 跟(Ⅰ)、(Ⅱ)式等同的结构式是____________;
(2) 跟(Ⅰ)、(Ⅱ)式是同分异构体的是___________。(MCE94.18—19)
解析:首先要看出C式中右上边的环不是苯环,因有一个碳原子连有2个氢原子。其次在连在一条线上的3个苯环画一条轴线,如下图,再移动或翻转便可看出A、D与(Ⅰ)、(Ⅱ)式等同,为同一物质。B与(Ⅰ)、(Ⅱ)式结构不同,另两个苯环分别在轴线的两侧,故为同分异构体。本题答案是:(1). A、D (2). B。
3.定一移二法
对于二元取代物的同分异构体的判断,可固定一个取代基位置,再移动另一取代基位置以确定同分异构体数目。
例4:若萘分子中有两个氢原子分别被溴原子取代后所形成的化合物的数目有 ( )
A.5 B. 7 C. 8 D. 10
解析:萘分子中两个苯环是等同的,除并在一起的两个碳原子外,只存在两种不同的碳原子,即a位的和b位的碳原子。定一个a位的碳原子,再连接其余的a位的和b位的碳原子,这样形成的二溴代物就有7种;定一个b位的碳原子,再连接其余的b位的碳原子,这样形成的二溴代物就有3种。如图所示。因此,总共有10种,应选D。
四、排列组合法
例5:若萘分子中有两个氢原子分别被溴原子取代后所形成的化合物的数目有 ( D )
A. 5 B. 7 C. 8 D. 10
解析:萘环上只有两种不同的氢原子:a-和b-,二取代物的组合有3种情况:a-a:3种,a-b:4种,b-b:3种,共10种同分异构体。
例6:有三种不同的基团,分别为-X、―Y、―Z,若同时分别取代苯环上的三个氢原子,能生成的同分异构体数目是 A
A. 10 B. 8 C. 6 D. 4
解析:邻位3种:XYZ,XZY,ZXY;邻间位6种:XY-Z,XZ-Y,YX-Z,YZ-X,ZX-Y,ZY-X;间位1种:X-Y-Z,共有10种。
例7:分子结构中含有两个-CH3、一个-CH2-、一个基、一个 -OH,且属于酚类的同分异构体有6种,其结构简式为:__________、_________、_________、_________、_________、__________。
解析:由于是酚类,且只有3个取代基,实际上是-C2H5、-CH3、-OH三个基团的组合。三取代基处于邻间位,共有6种:XY-Z,XZ-Y,YX-Z,YZ-X,ZX-Y,ZY-X。
例8: 可简写为 。两个环共用2个以上碳原子的多环烃叫桥环烃。双环桥环烃的命名是根据环上碳原子的总数称为二环某烃。以几个碳桥交会处的两个碳原子为桥头,在环字后面的方括号内用阿拉伯数字标明一个碳桥上碳原子的数目,几个数字按大小次序列出,数字之间在下角用逗号分开。例如:
二环[2,2,1]庚烷 二环[4,4,0]癸烷
分子式:C7H12 分子式:C10H18
根据上述叙述,回答下列问题:
(1) 某桥环烃的结构简式为: ,名称:_______
④ 如何判断二氯取代物
不同取代基,不同支链数的方法是不相同的,以甲苯的二氯取代物为例分析下:
1、两个氯同时在甲基上,一种
2、一个氯在甲基上,另外一个氯连接在苯环上时,由于是对称结构,故有3种
3、两个氯均连接在苯环上时:
(1)甲基定为1号位,其中一个Cl处于2号位时,另一个Cl可以处于3、4、5、6号位,有4种
(2)其中一个Cl处于3号位时,另一个Cl可以在4、5号位,有2种
综上,二氯甲苯一共有1+3+4+2=10种,先画出所有一取代物,再按不重复原则。
二氯代产物同分异构体的判断较为复杂,具体方法是:
1、先固定一个氯原子取代基在链端碳原子上,然后在碳链上移动另外一个氯原子取代基,写出全部可能的同分异构体。
2、然后再将固定在链端碳原子上氯原子取代基移到第二个碳原子上,依然在碳链上移动另外一个氯原子取代基,写出全部可能的与前边不重复的同分异构体。
3、若烃中碳原子足够多,依次类推,可固定氯原子在第三、第四个碳原子上,移动另外一个氯原子取代基,直到不重复的同分异构体书写完为止。
⑤ 二元取代多元的同分异构体数目多少怎么做
二元取代多元的同分异构体数目多少?怎么做
画出烷烃的结构式,然后画或能的二元取代的位置
⑥ 某三元环化合物,分子式为C5H10,其所有可能的异构体总数为
应该是只有两种,三C环上应该是等效的,有2个取代基和只有一个取代基的各有一种情况。
同分异构体数目的判断方法:
1、等效氢法
等效氢法可用于判断某种结构的一元取代的同分异构体数目。等效氢有几种,其一元取代产物就有几种。等效氢法的判断可按如下原则进行:
同一碳原子上的氢原子是等效的。例如,甲基(—CH3)的3个氢原子、亚甲基(—CH2—)的2个氢原子分别是等效的。
同一碳原子所连的甲基上的氢原子是等效的。例如,新戊烷[C(CH3)4]的4个甲基(—CH3)上的氢原子是等效的。
处于轴对称位置或镜面对称位置上的氢原子是等效的。例如,正丁烷(CH3—CH2—CH2—CH3)结构左右对称,其只有两组等效氢,即2个甲基(—CH3)上的氢原子,2个亚甲基(—CH2—)上的氢原子。
2、基元法
基元法(又叫烷基连接法),是指根据烷基同分异构体的数目,快速判断其与一价基团连接后同分异构体的数目。此法可快速判断饱和一元卤代烃、一元醇、一元醛和一元羧酸的同分异构体数目。此法的关键在于熟记常见烷基同分异构体的数目:
甲基(—CH3)、乙基(—C2H5)、丙基(—C3H7)、丁基(—C4H9)、戊基(—C5H11)的同分异构体数目分别为1、1、2、4、8。
例如,丁基(—C4H9)有4种,则一溴丁烷、丁醇、戊醛、戊酸都有4种。
3、定一移二法
定一移二法是指当有机物有2个取代基时,先固定一个取代基的位置,再移动另一取代基的位置,从而可确定同分异构体的数目。分析二元取代物时,先写出一元取代物的结构简式,再在一元取代物的基础上移动第二个取代基位置。注意位置不能重复计算。
4、替代法
替代法是指当取代产物中的某2种原子(或基团)满足一定数量关系时,互换这两种原子(或基团)的位置,取代产物的同分异构体数目不变,即存在如下一般规律:有机物CxHaMb与CxHbMa具有相同数目的同分异构体。
替代法适用于讨论一个有机物取代基数目比较多的情况下的同分异构体数目,将其变换成取代基数目较少情况下的同分异构体进行思考。
例如,判断四氯苯(C6H2Cl4)同分异构体的数目,可将H与Cl互换,变换成判断二氯苯(C6H4Cl2)同分异构体的数目。二氯苯有邻、间、对3种同分异构体,故四氯苯也有3种同分异构体。
(6)分析二元取代物的方法扩展阅读:
同分异构体在化学中,是有着相同分子式的分子,各原子间的化学键也常常是相同的;但是原子的排列却是不同的。也就是说,它们有着不同的“结构式”。
许多同分异构体有着相同或相似的化学性质,但如果是官能团异构的同分异构体(即官能团不同),那么化学性质不同,因为有机物的化学性质主要由官能团决定。
例如C2H5OH和CH3OCH3。如果是碳链异构、位置异构的同分异构体,那么化学性质相似。。同分异构现象是有机化合物种类繁多数量巨大的原因之一。
⑦ 啥是二元取代物,为啥是二元取代物,其支链就是-CH3吧啦吧啦的
二元取代物的定义:苯环上有两个氢原子,被其他的原子或基团取代,可以是相同的,也可以是不同的,不一定是甲基。
在这里呢,就具体分析。
首先他的不饱和度是四,而且是芳香物嘛,所以一定有一个苯环,那么根据它的分子式,那么剩下的就两个饱和碳原子和一个氯原子(除氢原子外)。你现在要考虑的就是两个碳和一个氯原子的组合成二元取代物的方式,也就是只有两种
如图。
⑧ 高中化学里,什么叫一元取代物二元取代物
取代反应(substitution reaction)是指有机化合物分子中任何一个原子或基团被试剂中同类型的其它原子或基团所取代的反应,用通式表示为:R-L(反应基质)+A-B(进攻试剂)→R-A(取代产物)+L-B(离去基团)。
取代反应可分为亲核取代、亲电取代和均裂取代、协同反应四类。如果取代反应发生在分子内各基团之间,称为分子内取代。有些取代反应中又同时发生分子重排。
烷烃类有机物通过上述取代反应,分子结构中由一个H原子被其它官能团取代形成的有机物就称为一元取代物,如果两个H原子被取代而形成的有机物就称为二元取代物。
简单的说,有机物结构式中,有一个H原子被其它官能团取代,就称为一元取代物;两个H原子被取代,就称为二元取代物。