题目

苯环上有一个-C4H9和一个-C3H7两个取代基的有机物共有同分异构体（　　） A. 12种 B. 4种 C. 8种 D. 24种

苯环上有一个-C4H9和一个-C3H7两个取代基的有机物共有同分异构体（　　）
  • A. 12种
  • B. 4种
  • C. 8种
  • D. 24种

题目解答

答案

解：-C4H9有四种结构，分别为：CH3-CH2-CH2-CH2-、CH3-CH2-CH（CH3）-、（CH3）2CH-CH2-、（CH3）3C-，-C3H7有两种结构，分别为：CH3-CH2-CH2-、CH3-CH（CH3）-，两种取代基可处于邻、间、对三种位置，所以有机物共有同分异构体4×2×3=24，故选D。

解析

本题考查芳香族化合物的同分异构体数目计算，核心在于取代基的结构异构和位置异构的综合分析。解题关键点：

  1. 确定每个取代基的结构异构数目：丁基（-C₄H₉）有4种结构，丙基（-C₃H₇）有2种结构。
  2. 分析取代基在苯环上的位置异构：两个不同取代基在苯环上的相对位置有邻、间、对三种情况。
  3. 综合计算：将结构异构数目与位置异构数目相乘，得到总同分异构体数目。

步骤1：分析取代基的结构异构

  • 丁基（-C₄H₉）的结构异构有4种：
    1. 正丁基：$CH_3CH_2CH_2CH_2-$
    2. 异丁基：$CH_3CH(CH_3)CH_2-$
    3. 仲丁基：$(CH_3)_2CHCH_2-$
    4. 叔丁基：$(CH_3)_3C-$
  • 丙基（-C₃H₇）的结构异构有2种：
    1. 正丙基：$CH_3CH_2CH_2-$
    2. 异丙基：$CH_3CH(CH_3)-$

步骤2：分析取代基的位置异构

两个不同取代基在苯环上的相对位置有邻、间、对三种情况。

步骤3：综合计算

总同分异构体数目为：
$\text{丁基结构数} \times \text{丙基结构数} \times \text{位置数} = 4 \times 2 \times 3 = 24$