残基法在求解同分异构体中的应用

1、- 2 -“残基法”在求解同分异构体中的应用重庆市暨华中学 廖清泉 孙兴林 401120同分异构体的求解一直是高考有机试题中的重点和难点。本文利用“残基法”求解同分异构体，供同行参考。一、残基法概念所谓残基法，即根据题目要求，首先确定有机物必需有的特征基团，然后根据特征基团的价数将有机物除特征基团外余下的部分，即“残基”分割为与特征基团价数相同的份数，再按一定顺序连在特征基团上，从而求出满足题目要求的同分异构体的方法。 二、例题举析1、残基法在求解烯类同分异构体中的应用例1 请写出分子式为C5H10属于烯类的同分异构体。解析：本题要求写出分子式为C5H10属于烯类的同分异构体，故分子中必有特征

2、基团碳碳双键，所以此分子可表示为：，因此我们可将C5H10分子中除碳碳双键余下的C3H10分为a、b、c、d四份，则有以下几种分法（见表1）：基团序号 -a-b-c-d1-H-H-H-CH(CH3)22-H-H-H-CH2CH2CH33-H-H-CH3-C2H54-H-CH3-H-C2H5表1根据表1所示，可知分子式为C5H10属于烯类的同分异构体共有四种，即：CH2CHCH(CH3)2、CH3CHCHC2H5、CH2CHCH2CH2CH3、CH2C(CH3)C2H5。2、残基法在求解炔类同分异构体中的应用例2 请写出分子式为C5H8属于炔类的同分异构体。解析：本题要求写出分子式为C5H8且属

3、于炔类的同分异构体，故分子中应该存在-CC-、所以该分子可表示为：R-CC- R。根据以上结构我们可将C5H8分子中除特征基团-CC-余下的C3H8分为R、R两份，则有以下几种分法（见表2）：序号基团123- R-H-H-CH3- R-CH(CH3)2-CH2CH2CH3-C2H5表2根据上表可知分子式为C5H8的属于炔类的同分异构体共有三种，即:HCCCH(CH3)2、HCCCH2CH2CH3、CH3CCC2H5。3、残基法在求解醇类同分异构体中的应用例3 已知某有机物分子式为C5H12O存在多种同分异构体，请写出能被催化氧化为酮的所有同分异构体。解析：本题采用常规解法可先写出符合分子式C5

4、H12O的所有同分异构体，然后从中找出符合题意的同分异构体，这样显然较为复杂。若换一种角度考虑，能被催化氧化为酮的物质的形式必然为R-CH（OH）-R（R、R均为烃基且等效），所以可把分子C5H12O除 -CH（OH）-之外余下的C4H10分为两个烃基，则有以下几种分法（见表3）： 序号 基团123456-R-CH3-CH3-C2H5-CH(CH3)2-CH2CH2CH3-C2H5-R-CH(CH3)2-CH2CH2CH3-C2H5-CH3-CH3-C2H5表3根据上表所示再结合R、R等效，因此分子式为C5H12O的有机物能被催化氧化为酮的同分异构体有以下三种：CH3CH(OH)CH(CH3)

5、2、CH3CH(OH)CH2CH2CH3、C2H5CH(OH)C2H5。4、残基法在求解酯类同分异构体中的应用例4 请写出分子式为C4H8O2且属于酯类的所有同分异构体。解析：因为本题要求写出分子式为C4H8O2且属于酯类的同分异构体，所以此分子可表示为RCOOR（R为氢及烃基、R为烃基），故分子中必有特征基团-COO-，因此我们可将C4H8O2分子中除特征基团-COO-余下的C3H8分为R、R为烃基两份，分别有以下几种分法（见表4）：序号基团 1234-R-H-H-CH3-C2H5-R-CH(CH3)2-CH2CH2CH3-C2H5-CH3表4根据表4所示，可知分子式为C4H8O2属于酯类的

6、同分异构体共有4种，即HCOOCH(CH3)2、HCOOCH2CH2CH3、CH3COO C2H5、C2H5COOCH3。5、残基法在求解含有多种官能团的有机物同分异构体中的应用例5 某有机物A的分子式为C4H6O2有多种同分异构体。（1）写出四个同时满足:能发生水解反应,能使溴的四氯化碳溶液褪色两个条件的同分异构体的结构简式 、 ， ， ；（2）A的另一种同分异构体，其分子中所有碳原子在一条直线上，它的结构简式为 。解析：（1）有机物A能发生水解，且能使溴的四氯化碳溶液褪色说明有机物中有一个-COO-，和一个碳碳双键（因为此有物的不饱和度为2），因此有机物A可表示为：RCOOR（其中R必须为烃基），所以可将分子C4H6O2 除-COO-之外余下的C3H6分为两部分R、R，有以下几种分法（见表5）： 序号基团12345-R-H-H-H-CH3-CH=CH2-R-CH2-CH=CH2-CH=CH-CH3-C(CH3)=CH2-CH=CH2-CH3表5由表5所示可知此题答案: HCOOCH2-CH=CH2、HCOOCH=CHCH3、HCOOC(CH3)=CH2、CH3COOCH=CH2、CH2=CHCOOCH3五种中的任意四种。（2）因为A分子中所有碳原子在一条直线上，所在A分子中必有-CC-，而且余下的两个碳原子必定分别连在-CC-两侧，所以满足题意的有机物结