烷烴而言,此法可歸納為下列四點:
1.主鍊由長到短,短至主鍊碳原子數不得少于或等于全部碳原子數的二分之一;
2.支鍊的大小由整到散;
3.支鍊的位置由“心”到“邊”(末端碳原子除外);
4.支鍊的排布由相“對”、相“鄰”到相“間”.
上述四點之間的關系是,第1點是基礎,在肯定第1點的基礎上分别考慮支鍊的大小、移動以及排布形式.
例1 寫出庚烷(C7H16)的所有同分異構體的結構式(為清楚從簡,隻用碳的骨架表示).
分析:可按上述方法,
1.先寫出最長為七個碳原子的主鍊:
① C—C—C—C—C—C—C
2.後寫出少一個碳原子的直鍊作主鍊,把取下來的一個碳原子作為支鍊加到直鍊上,并由“心”到“邊”地依次變動位置:
②
③
注意,由心到邊既可像上面那樣在主鍊上向右移動,也可在主鍊上向左移動,所得結果是相同的,如
分别和②、③式相同.
3.再寫出少兩個碳原子的直鍊,把取下來的兩個碳原子作為支鍊加在這一直鍊上.先“整”加一個乙基,後“散”加兩個甲基.添加這些取代基時注意由“心”到“邊”和由“對”、“鄰”到“間”:
4.取下三個碳原子,其餘的四個碳原子(其數目大于全部碳原子數的二分之一),還可組成“主鍊”.但此時應注意,取下的三個碳原子再無“整”的可能,而隻能“散”了.于是庚烷(C 7 H 16 )的最後一個同分異構體的碳鍊結構隻能是:
即庚烷隻可能有上述九種同分異構體.
以上方法在推導烯烴、炔烴和芳香烴的同分異構體時也可應用.不過此時還應注意,碳原子數目相同的烯烴跟環烷烴,炔烴和二烯烴分别為不同系列的同分異構體.
例2 某鍊烴的分子式是C5H10,問它可能有哪幾種不同的結構?試寫出它們的結構式(為清楚簡便,可隻用碳的骨架表示).
分析:根據通式判斷,分子式是C5H10的烴可能是烯烴和環烷烴.本題題意中的“鍊烴”兩字表明不必考慮此烴為環烷烴.
解:先寫出最長為五個碳原子的主鍊,然後從中間兩個碳原子間畫上雙鍵,接着将雙鍵由心到邊地向右(或向左)移動,得兩個同分異構體的碳鍊:
① C—C—C=C—C(2-戊烯,存在順反異構需要考慮)
② C—C—C—C=C
用上例介紹的折裝法,還可寫出另外三種結構不同的碳鍊:
③
④
⑤
分子式為C 5 H 10 的鍊烴共有上述五種結構,補上氫原子即能得到五種結構式(如果考慮順反異構的話,則是6種).
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