什么是同分異構(gòu)

同分異構(gòu)是指化學(xué)物質(zhì)分子式相同，但分子結(jié)構(gòu)不同的現(xiàn)象。通俗來講，就是長得一樣但不一樣的化學(xué)物質(zhì)。它們的存在使得許多化學(xué)反應(yīng)和生物過程變得十分復(fù)雜和多樣化。同分異構(gòu)體在化學(xué)、藥學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，例如藥物研究、產(chǎn)品純化、光電化學(xué)材料的制備等。因此，對同分異構(gòu)體的研究和認(rèn)識對于提高科技水平和推動各領(lǐng)域的發(fā)展都具有重要意義。

同分異構(gòu)體是指化學(xué)式相同，但分子中原子或基團的排列順序不同的化合物現(xiàn)象，也稱為結(jié)構(gòu)異構(gòu)體。它們可以分為構(gòu)造異構(gòu)和立體異構(gòu)兩大類。

構(gòu)造異構(gòu)是指分子式相同而分子中原子或基團排列順序不同的現(xiàn)象，包括碳鏈異構(gòu)、位置異構(gòu)和官能團異構(gòu)。

立體異構(gòu)是指分子中原子的結(jié)合順序相同，但原子或原團在空間的相對位置不同的現(xiàn)象。

同分異構(gòu)體之間的化學(xué)性質(zhì)可能相似，也可能不同，但其物理性質(zhì)一定不同1。

同分異構(gòu)體又稱同分異構(gòu)物。在化學(xué)中，是指有著相同分子式的分子，各原子間的化學(xué)鍵也常常是相同的；但是原子的排列卻是不同的。也就是說，它們有著不同的“結(jié)構(gòu)式”。許多同分異構(gòu)體有著相同或相似的化學(xué)性質(zhì)。同分異構(gòu)現(xiàn)象是有機化合物種類繁多數(shù)量巨大的原因之一 。

解答

同分異構(gòu)體簡稱異構(gòu)體,是具有相同分子式而分子中原子排列不同的化合物.

有機物中的同分異構(gòu)體分為造異構(gòu)和立體異構(gòu)兩大類.具有相同分子式,而分子中原子或基團連接的順序不同的,稱為構(gòu)造異體.在分子中原子的結(jié)合順序相同,而原子或原子團在空間的相對位置不同的,稱為立體異構(gòu).

構(gòu)造異構(gòu)又分為鏈異構(gòu)、位置異構(gòu)和官能團異構(gòu).立體異構(gòu)又分為構(gòu)象和構(gòu)型異構(gòu),而構(gòu)型異構(gòu)還分為順反異構(gòu)和旋光異構(gòu).在高中,我們研究的主要是構(gòu)造異構(gòu).

對于烷烴來說,異構(gòu)體的數(shù)目隨著碳原子數(shù)目的增加而迅速增加.下表中列出了幾種烷烴理論上存在的異構(gòu)體數(shù)目.

碳原子數(shù)

分子式

異構(gòu)體數(shù)目

碳原子數(shù)

分子式

異構(gòu)體數(shù)目

1

2

3

4

5

6

7

8

CH4

C2H6

C3H8

C4H10

C5H12

C6H14

C7H16

C8H18

1

1

1

2

3

5

9

18

9

10

11

12

13

14

16

20

C9H20

C10H22

C11H24

C12H26

C13H28

C14H30

C16H34

C20H42

35

75

159

355

802

1858

10359

366319

這些異構(gòu)體的數(shù)目是在30年代初用數(shù)學(xué)方法推算出來的.含有1～9個碳原子的烷烴,其實際所得到的異構(gòu)體的數(shù)目與理論推測完全相符,含10個碳原子的烷烴,從理論上推測出來的異構(gòu)體有一半已經(jīng)得到,更高級的烷烴只有少數(shù)的異構(gòu)體是已知的.