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具有16種同分異構體的某酯是怎麼數出來的?

2021-06-09由 重溫校園更懂生活 發表于 農業

同分異物體是什麼

在有機化學的學習中,同分異構體的個數及書寫是必考的知識點。

這就要求我們平時就練就好書寫同分異構體的能力,這樣到了考場上,才能輕鬆面對,順理成章地寫出題目要求的所有同分異構體。無論是數個數,還是具體寫出滿足題意的同分異構體,其實都有內在規律可循。

具有16種同分異構體的某酯是怎麼數出來的?

乙醇的同分異構體是什麼?

那麼對於較為複雜的同分異構體,我們該如何有序的數出其正確的個數呢?下面我們就從一個具體例子入手,來一起探討一下:

具有16種同分異構體的某酯是怎麼數出來的?

同分異構體的經典習題例舉

這道題是較為經典的同分異構的練習題,而且具備典型的資訊綜合性。對同學們的綜合分析能力要求較高。

01 解題思路分析

我們該如何解答這道題呢?首先就是找出題目中的各個有效資訊,分別給我們怎麼的提示?

具有16種同分異構體的某酯是怎麼數出來的?

有效資訊解讀

第一步:從題目中,我們看到第一個資訊(上圖紅色劃線部分)就是在酸性條件下甲能夠水解。那麼我們自然能想到甲就是酯。

具有16種同分異構體的某酯是怎麼數出來的?

乙和丙的相對分子質量的數值相等

第二步:我們看第二個條件,這個題給資訊就涉及到了我們高一的時候學到的一個知識點,具體可參考我寫的另一篇文章:

化學老師指導數學數列——淺談高中生學習思維方式養成

。從這個資訊中,我們明確

乙和丙的相對分子質量的數值是相同的。

第三步:結合第一步和第二步,我們需要分析出甲C9H18O2(數字都是下角標)的具體結構是怎樣的?這裡就是解題的核心所在。

02 具體解答過程

由之前的反應條件推測出甲為酯,甲水解後生成乙和丙,那麼乙和丙就分別是酸和醇。在此我們把乙看作酸,把丙看作醇來進行解答。

由於酸和醇的相對分子質量在數值上相同,又因為酸中有兩個氧,那麼我們可以得出酸中的碳原子肯定少於醇中的碳原子個數。由此可知,甲中總共9個碳原子的話,那麼乙中有4個碳原子,丙中有5個碳原子。我們在此基礎上分別寫出這兩個物質(只寫碳骨架),來檢驗是否相對分子質量相同?

乙:C-C-C-COOH

丙:C-C-C-C-C-OH

透過計算乙和丙的相對分子質量的數值,計算結果都為88,滿足題意。這就說明甲是由以上的酸和醇反應而得。

此處,也只有這樣一組物質組成滿足題意。因為官能團是固定不變的,再增加或減少乙或丙的碳原子,兩者的相對分子質量只會相差更大。

綜上,我們可知甲的結構(只寫碳骨架)為:

C-C-C-COOC-C-C-C-C

接下來我們進行最後一步,數出甲的同分異構體的個數。

具有16種同分異構體的某酯是怎麼數出來的?

03 同分異構體的個數

甲的結構式確定後,我們把甲分成左右兩部分來看待,即

左邊部分為:C-C-C-C-R

右邊部分為:R-C-C-C-C-C

左邊部分

的同分異構體很容易寫出來,分別為:

① C-C-C-C-R ② C-C(C)-C-R

共有兩種。

右邊部分

的同分異構體,相當於是飽和烷烴C6H14(數字為下角標)的同分異構體,這個寫法也是有一定的思路:

首先,取一個碳原子進行書寫:

① R-C-C-C-C-C ② R-C(C)-C-C-C

③ R-C-C(C)-C-C ④ R-C-C-C(C)-C

其次,取兩個碳原子,這兩個碳原子以兩個甲基的形式存在:

⑤ R-C(連兩個甲基)-C-C

⑥ R-C(C)-C(C)-C

⑦ R-C-C(兩個甲基)-C

最後,取兩個碳原子,這兩個碳原子以一個乙基的形式存在:

⑧ R-C(C-C)-C-C

共有八種。

綜上所述,左邊有兩種,右邊有八種,一共有

2 × 8 = 16 (種)

歸納總結,形成解題經驗

讓我們再次整體審視一下這道題,我們發現其解題思路有這麼幾步:

一是正確分析各個題給資訊的含義,如乙和丙為酸和醇,相對分子質量相等;

二是在進行深入分析酸和醇各是什麼的時候,用平均值法,本題先假設各有4。5個碳原子,又因為酸的氧原子多,所以醇的碳原子就多,這樣就容易計算出相對分子質量為88;

三是對同分異構體的寫法,這我們在高一的必修二和高二的選修5都著重講解過,具體操作遵循碳主鏈由多到少的原則,而且當碳主鏈的碳原子比支鏈多一個碳原子時,同分異構體的碳主鏈寫法結束。

特別提醒:一定要記住乙基至少放在3號碳原子上。

具有16種同分異構體的某酯是怎麼數出來的?

具有16種同分異構體的某酯就是這樣一個物質結構,其數值16,我們就是這樣一步步數出來的。

以此作為答題模板,我想若再遇到同分異構體的題,化繁為簡,以此類推,肯定非常容易解答了!

最後,歡迎您積極留言,我們多多討論,一起答好有機物的同分異構體的題目,百分之百的作對!