微专题 6　烷烃的同分异构体及其 取代物种类 1．烷烃同分异构体的书写方法——减碳法 (1)两注意：①选择碳原子数最多的碳链为主链； ② 找出对称轴。 (2)四句话：主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排列对、邻 到间。 (3)书写的步骤 ① 先写出碳原子数最多的主链。 ② 写出少一个碳原子的主链，另一个碳原子作为甲基 (—CH3)连在主链 某个碳原子上。 ③ 写出少两个碳原子的主链，另两个碳原子作为乙基 (—CH2CH3)或两个 甲基(—CH3)连在主链碳原子上，以此类推。 (4)实例(以 C6H14 为例) a．将分子中所有碳原子连成直链作为主链。 C—C—C—C—C—C (a) b．从主链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链对称轴 一侧的各个碳原子上，此时碳骨架有两种： (b)　　　　　　(c) 注意：甲基不能连在①位和⑤位碳原子上；对于(b)中②位和④位碳原子 等效，只能用一个，否则重复。 c.从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即两个甲 基)依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构有两种： (d)　　　　　　(e) ② 位或③位碳原子上不能连乙基，否则主链上会有 5 个碳原子，则与(b) 中结构重复。所以 C6H14 共有 5 种同分异构体。 2．烷烃取代物的种类 (1)一元取代物 ① 根据烷基的种类确定一元取代物种类 a．甲基、乙基的结构只有一种，即甲基(—CH3)、乙基(—CH2CH3)； b．丙基的结构有两种，分别为 ； c．丁基(—C4H9)的结构有 4 种，戊基(—C5H11)的结构有 8 种。如 C4H9Cl 有 4 种，C5H11Cl 有 8 种。 ② 等效氢法：有几种等效氢原子就有几种一元取代物。 a．连在同一个碳原子上的氢原子等效，如甲烷中的 4 个氢原子等效。 b．同一个碳原子上所连接的甲基 (—CH3)上的氢原子等效。如新戊烷 中的 4 个甲基等效，各甲基上的氢原子完全等效，也就是说新 戊烷分子中的 12 个氢原子是等效的。 c．分子中处于镜面对称位置(相当于平面镜成像时，物与像的关系 )的氢 原子是等效的。如 分子中的 18 个氢原子是等效的。 (2)多元取代物种类——分次定位法 如，C3H8 的二氯代物种类 3．替代法 若烃 CxHy 的 m 元取代物有 n 种同分异构体，则其(y－m)元取代物也有 n 种同分异构体。例如， C3H8 的二氯代物 C3H6Cl2 有 4 种同分异构体，则 C3H8 的六氯代物 C3H2Cl6 也有 4 种同分异构体(六氯代物中的氢原子替代二氯代物 中的氯原子，六氯代物中的氯原子替代二氯代物中的氢原子)。 【典例】　下列关于同分异构体的叙述中正确的是(　　) A．新戊烷的一氯代物有三种 B．丙烷中七个氢原子被溴原子取代的产物有两种 C．丁烷的二氯代物有 7 种 D．C5H11Cl 有 6 种结构 B　[A 项，新戊烷 的等效氢原子有一种，一氯代物 有一种，错误； B 项， CH3CH2CH3 的七个氢原子被取代与一个氢原子被取代 的产物种类相等为两种，正确； C 项，丁烷有两种碳链结构， C—C—C—C 和 ， C—C—C—C 的二氯代物有 6 种， 的二氯代物有 3 种， 共 9 种，错误； D 项， C5H11— 有 8 种结构， C5H11Cl 有 8 种结构，错误。 ] 1．下列烷烃在光照下与氯气反应，生成的一氯代烃只有一种的是(　　) C　[A 项，有两种不同位置的氢原子，与氯气反应生成的一氯代烃有两 种，错误；B 项，有三种不同位置的氢原子，与氯气反应生成的一氯代烃有 三种，错误；C 项，只有一种氢原子，与氯气反应生成的一氯代烃只有一种， 正确；D 项，有四种不同位置的氢原子，与氯气反应生成的一氯代烃有四种 ， 错误。] 2．C8H8 分子呈正六面体结构，如图所示，因而称为 “立方烷”，它的六 氯代物的同分异构体共有(　　) A．3 种 B．6 种 C．12 种 D．24 种 A 　 [C8H8 分 子 中 6 个 氢 原 子 被 6 个 氯 原 子 取 代 时 ， 产 物 分 子 式 为 C8H2Cl6 ； C8H8 分 子 中 2 个 氢 原 子 被 2 个 氯 原 子 取 代 时 ， 产 物 分 子 式 为 C8H6Cl2 ，C8H2Cl6 和 C8H6Cl2 可看作是氯原子和氢原子互换位置 ，C8H6Cl2 的 同分异构体中两个氯原子分别位于一条棱上、面对角线上、体对角线上 ，共 3 种。从而可得 C8H2Cl6 也有 3 种同分异构体。] 3．分子式为 C4H10 的烃的一氯代物的同分异构体有(　　) A．3 种　　　 B．4 种 C．5 种　　　 D．6 种 B　[C4H9—有 4 种结构，故 C4H10 的一氯代物有 4 种。]