有机物种类繁多,简单的说主要原因是由于同分异构体的数目多而複杂,导致有机物丰富多彩。目前有机物种类数目超过3000万种,是无机物种类的300多倍。同分异构这里主要涉及构造异构和构型异构。构造异构分为碳链异构,位置异构和官能团异构;构型异构分为旋光异构和顺反异构。
基本介绍
- 中文名:同分异构体
- 外文名:Isomers
烷烃是唯一的链状饱和烃,异构类型只有碳链异构和旋光异构。甲烷、乙烷、丙烷都只有一种,无异构体。注意庚烷才出现旋光异构。下表未记旋光异构,只是烷烃的构造异构。
丁烷 | 2 | 辛烷 | 18 | 十二烷 | 355 |
戊烷 | 3 | 壬烷 | 35 | 十三烷 | 802 |
己烷 | 5 | 癸烷 | 75 | 十四烷 | 1858 |
庚烷 | 9 | 十一烷 | 159 | 十五烷 | 4347 |
命名在这里不赘叙。这里一下庚烷的对映异构,也就是同一个碳上连一个氢、甲基、乙基,丙基。而丙基有两种,所以两种庚烷构造异构有旋光异构。CH3CH2*CH(CH3)CH2CH2CH3 以及CH3CH2*CH(CH3)CH(CH3)CH3。前者命名成(3R)-3-甲基己烷,(3S)-3-甲基己烷。后者命名成(3R)-2,3-二甲基戊烷,(3S)-2,3-二甲基戊烷。当然七个碳以后的烷烃都存在对映异构。
烷基是在烷烃的基础上,烷烃中任意去掉一个氢原子所形成的不带电的自由基。知道烷基的异构数目,可以直接知道一元的醇,一元卤代烃,一元羧酸,一元胺等一元取代物的数目。比如说戊醇,卤戊烷,己醛,己酸有几种异构,这些都是8种,都是暗指戊基有几种,可以说在中学化学中意义非凡。甲基和乙基自然只有一种。
丙基 | 2 | 戊基 | 8 |
丁基 | 4 | 己基 | 17 |
对于烷基有必要说说命名。-CH2CH2CH3正丙基(英文缩写n-Pr), -CH(CH3)CH3异丙基 或 1-甲基乙基(英文缩写i-Pr)。
-CH2CH2CH2CH3正丁基(n-Bu),-CH2CH(CH3)2异丁基 或 2-甲基丙基(i-Bu),-CH(CH3)CH2CH3仲丁基 或1-甲基丙基(s-Bu),-C(CH3)3叔丁基 或 1,1-二甲基乙基(t-Bu)。
-CH2CH2H2CH2CH2CH3正戊基(n-Am),-CH2CH2CH(CH3)2异戊基 或 3-甲基丁基(i-Am),-CH2CH(CH3)CH2CH3 2-甲基丁基,-CH(CH3)CH2CH2CH3仲丁基 或 1-甲基丁基(s-Am),-CH(CH3)CH(CH3)CH3 1,2-二甲基丙基,-C(CH3)2CH2CH3 叔戊基 或 1,1二甲基丙基(t-Am),-CH2C(CH3)2CH3 新戊基 或 2,2-二甲基丙基(neo-Am),-CH(C2H5)2 1-乙基丙基。
这里顺便说说烷基的缩写,上面已经体现。甲基Me,乙基Et,丙基Pr,丁基Bu,戊基Am。而词头 正n,异i,仲s,叔t,新neo。
单烯烃是最简单的不饱和烯烃,它的异构也就引入了一种新的构型异构——顺反异构。乙烯和丙烯自然只有一种,2-丁烯中开始有有顺反异构。表中顺反异构未计入,只记录了构造异构。
丁烯 | 2 |
戊烯 | 5 |
己烯 | 13 |
2-丁烯有顺式的(Z)-2-丁烯,反式的(E)-2-丁烯。那幺同理,四个碳以后的烯烃都会有顺反异构。

由于有的烷基会有旋光异构,所这样的烯烃结构就十分複杂,例如CH3CH=CH*CH(CH3)CH2CH3;这是最简单的旋光和顺反异构複合的烃。存在四种构型异构,命名分别是:(2Z),(4R)-4-甲基-2-己烯,(2Z),(4S)-4-甲基-2-己烯,(2E),(4R)-4-甲基-2-己烯,(2E),(4S)-4-甲基-2-己烯。
饱和环烷烃是最简单的脂环烃,它和烯烃符合异构关係。其中最简单的是环丙烷,从5个碳的环烷烃开始有顺反异构。下表只记录构造异构,不涉及立体构型。
C3H6 | 1 | C5H10 | 5 |
C4H8 | 2 | C6H12 | 12 |
比如五个碳的环烷烃,1,2-二甲基环丙烷,空间存在三种异构体:一种顺式和两种反式;反式必须用旋光异构体去命名,分别是 顺式-1,2-二甲基环丙烷,(1R,2R)-1,2-二甲基环丙烷,(1S,2S)-1,2-二甲基环丙烷。当然五个碳以上的更加存在顺反异构和旋光异构。

炔烃是含碳碳叄键的最简单的烃类。其中最简单的是乙炔,乙炔和丙炔只有一中。己炔开始存在旋光异构,下表未计入其立体异构数目。
丁炔 | 戊炔 | 己炔 |
2 | 3 | 7 |
最简单的含对映体的炔烃是CH≡CCH(CH3)CH2CH3。命名为:(3R)-3-甲基-1-戊炔,(3S)-3-甲基-1-戊炔。