速算烷烃、芳香烃二卤代物的同分异构体数目

2019-11-30 02:00
关键词:烷烃同分异构碳原子

标记说明:①所有烃省略氢原子,只写碳骨架;②伯碳原子、仲碳原子、叔碳原子、季碳原子分别表示为1°、2°、3°、4°。

取代规律:4°不加(X表示卤素,下同),3°至多加一个,1°和2°可加两个或一个。

图1

本文将借助图形直观地表示组合方式,如图1所示。①同碳上等效碳字母同用数字区别;②碳链上对称的等效碳,字母同记“′”区别;③类似于坐标系“|”代表组合方式,“□”代表占位,把它们写在对应横行和纵列的交叉处。④字母对中第一个字母表示固定的第一个的位置,第二个字母表示第二个的位置,如“ac”表示两个分别在aC和cC上。为了简洁,以后可能会省略字母对。

然而如果存在等效碳,我们就需要对碳链进行具体分析,这时,必须首先考察它的对称性,这里指的是未经简化的原碳链的对称性。下面就来讨论一下含有等效碳的烷烃的二卤代物的同分异构体数目。

一、含有等效碳的烷烃

1.正烷烃(如图2所示)

图2

还可以这样写下去,我们会发现规律:正烷烃的二卤代物数目可以用一组首尾为1的回文数之和表示,项数即为碳原子数。

2.不对称烷烃

图3

这部分二卤代物的数目表示为由1递增至m的整数列各项和,其中m是碳原子的个数。

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