专题：同系物与同分异构体
同系物及同分异构体
【知识规律总结】
一、同系物的判断规律
1．一差（分子组成差一个或若干个CH2）
2．二同（同通式，同结构）
3．三注意
（1）必为同一类物质
（2）结构相似（有相似的原子连接方式或相同的官能团种类和数目）
（3）同系物间物理性质不同化学性质相同
因此，具有相同通式的有机物除烷烃外都不能确定是不是同系物。
二、同分异构体的种类
1．碳链异构
2．位置异构
4.顺反异构
三、同分异构体的书写规律
1.同分异构体的书写步骤
⑴据通式，判类别：首先考虑官能团异构，符合同一分子式可能有哪几类不同的有机物，确定先写哪一类有机物。如C4H8O的异构体类别可能有饱和一元醛、饱和一元酮、烯醇、烯醚、环醇、环醚等。
⑵写碳链（架）：在确定写哪一类具有相同官能团有机物的异构体时，应考虑碳链异构，逐一减少主链上的碳原子数，即主链由长到短，支链由整到散，位置由中心到两边。
⑶移位置：在同一官能团、同一碳链的基础上再考虑官能团位置异构 ;
⑷氢饱和（按碳四价原理补齐）。具有对称结构的有机分子，含有处于同等位置的碳原子和氢原子，利用这些碳原子和氢原子的“等同性”，可以快速判断有机物不同位置异构的异构体数目。
2.同分异构体的书写规律
一元取代物——等位氢法
⑴同一个C原子上的H原子；⑵同一个C原子上所连 -CH3上的H原子；⑶处于对称位置上的H原子。
二元取代物——一定二移；多元取代物——换元法
四、分异构体数目的判断方法
1．记忆法记住已掌握的常见的异构体数。例如：
（1）凡只含一个碳原子的分子均无异构，甲烷、乙烷、新戊烷（看作CH4的四甲基取代物）、
2,2,3,3—四甲基丁烷（看作乙烷的六甲基取代物）、苯、 环己烷、 乙炔、 乙烯等分子一卤代物只有一种;
（2） 丁烷、丁炔、丙基、丙醇有2种； （3） 戊烷、丁烯、戊炔有3种；
（4） 丁基、苯的同系物C 8H 10有4种； （5） 己烷、C 7H 8O （含苯环）有5种； （6） 戊基、苯的同系物C 9H 12有8种；
2． 基元法 例如：丁基有4种，丁醇、戊醛都有4种；
3.等价代换法：代换法就是用相关联的等量关系或对应因子代替，进行推理分析或计算的方法，如果用以解答某些同分异构题，便会迅速得出结构。
例如：C 6H 4Cl 2有3种,C 6H 2Cl 4有3种(将H 替代Cl)； 例 . 已知分子式为C H 1212的物质A 的结构简式为，A 苯环上的二溴代物有九种同分异
构体，由此推断A 苯环上的四溴代物的同分异构体有几种？ 4.对称法（又称等效氢法） 判断方法如下：
（1） 同一C 原子上的氢原子是等效
（2） 同一C 原子所连甲基上的氢原子是等效氯 （3） 处于镜面对称位置上的氢原子是等效
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 (
)
5．定一议二法: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
6、排列组合法 例4
7. 不饱和度法
不饱和度（Ω）又称缺H 指数，有机物每有一不饱和度，就比相同碳原子数的烷烃少两个H 原子，
所以，有机物每有一个环，或一个双键（C C C O =或|
），相当于有一个不饱和度，C C ≡相当于2个Ω，
相当于三个Ω。利用不饱和度可帮助推测有机物可能有的结构，写出其同分异构体。 常用的计算公式：
烃（）：；C H n m n m Ω=+-222
卤代烃（）：C H X n m z n m z Ω=+--222
例 6. 写出与该有机物
互为同分异构体的属于芳香族 化合物的同分异构体的结构简式
，2CH CH =；）：含氧衍生物（2
22m n O H C z m n -+=
Ω
8.公共边数法
例题11 在烟囱灰、煤焦油、燃烧烟草的烟雾及内燃机的尾气中，含有一种强致癌性物质苯并(a)芘，它是由五个苯环并合而成，它的分子结构简式如右图所示，与它互为同分异构体的有 ( )
A ．①②
B ．②④
C ．③④
D ．①④
9. 二价基团插入法
此法适用于给出有机碎片，要求推断有机物结构的试题。方法是先把三价基团(中心基)与一价基团(端基)连接起来，然后根据对称性、互补性、有序性原则
插入二价基团
(
桥梁基)，即可无重复、无遗漏地推出所有的同分异构体。
例题 已知某链烃，分析数据表明：分子中有含有两个-CH 3，三个-CH 2-，一个- CH-和一个-Cl 的可能的结构有 ( )
A ．4
B ．6种
C ．7种
D ．8种
十．插入法（适用于烯烃、炔烃、酯、醚、酮类等）：所谓“插入法”是将官能团拿出，利用降碳法写出剩余部分的碳链异构，再找官能团（相当于取代基）在碳链上的位置（C 和H 原子间或C 和C 原子间），将官能团插入，产生位置异构。书写要做到思维有序，如按照碳链异构→位置异构→官能团异构的顺序书写，也可按照官能团异构→碳链异构→官能团位置异构的顺序书写，不管按照哪种方法书写都必须注意官能团结构的对称性和官能团位置的等同性，防漏写和重写。
碳链异构：碳骨架（碳原子的连接方式）不同而产生的异构现象。如书写C 5H 10O 的醛的同分异构体时，将官能团—CHO 拿出，利用降碳法写出剩余四个碳的碳链异构，再找—CHO 在碳链上的位置，将其插入，产生位置异构。 例、写出A(
)属于酯类化合物且分子结构中含有苯环的同分异构体的结构简式。
总结：下表列举了用“插入法”产生的几种常见的类别异构，以供参考
通式
实例
提出的 官能团
剩余部分的碳链异构
插入位置
形成类别异构 和同分异构数 C n H 2n+2O C 4H 10O
—O — 1 CH 3 CH 3—CH 2—CH 2
—CH 3 CH 3—CH —CH 3
2 3 4
7 6 5 C 和H 原子间 醇4种，插入每类C －H
键各只有一种 C 和C 原子间
醚3种，插入每类C
－C 键各只有一种 C n H 2n O C 5H 10O
1
CH 3 CH 3—CH 2—CH 2—CH 3 CH 3—CH —CH 3
2 3 4
7 6 5 C 和H 原子间 醛4种，插入每类C
－H 键各只有一种 C 和C 原子间
酮3种，插入每类C －C
键各只有一种 C n H 2n O 2 C 5H 10O 2
C O O 1 CH 3 CH 3—CH 2—CH 2—CH 3 CH 3—CH —CH 3
2 3 4
7 6 5
C 和H 原子间
羧酸4种，插入每类C
－H 键各只有一种 C 和H 原子间 甲酸酯4种，插入每类C －H 键各只有一种 C 和C 原子间
酯5种，插入每类不对
称的C －C 键形成两种
酯，插入每类对称的C －C 键只形成一种酯
C n H 2n —2 C 6H 10
1 CH 3 CH 3—CH 2—CH 2—CH 3 CH 3—CH —CH 3
2 3 4
7 6 5
C 和H 原子间 和C 和C 原子间 炔烃7种，插入每类C －H 键和C －C 键各只有一种