一、等效氫法
等效氫法(又稱對稱法) , 可用於判斷某種結構的一元取代的同分異構體數目。等效氫有幾種, 其一元取代產物就有幾種。等效氫法的判斷可按如下原則進行:
1) 同一碳原子上的氫原子是等效的。
例如,甲基(—CH3)的3個氫原子、亞甲基(—CH2—)的2個氫原子分別是等效的。
2) 同一碳原子所連的甲基上的氫原子是等效的。
例如,新戊烷[C(CH3)4] 的4個甲基(—CH3)上的氫原子是等效的。
3) 處於軸對稱位置或鏡面對稱位置上的氫原子是等效的。
例如,正丁烷(CH3—CH2—CH2—CH3)結構左右對稱,其只有兩組等效氫,即2個甲基(—CH3)上的氫原子,2個亞甲基(—CH2—) 上的氫原子。
二、基元法
基元法(又叫烷基連接法),是指根據烷基同分異構體的數目, 快速判斷其與一價基團連接後同分異構體的數目。此法可快速判斷飽和一元滷代烴、一元醇、一元醛和一元羧酸的同分異構體數目。此法的關鍵在於熟記常見烷基同分異構體的數目:
甲基(—CH3)、乙基(—C2H5) 、丙基(—C3H7) 、丁基(—C4H9)、戊基(—C5H11)的同分異構體數目分別為1、1、2、4、8。
例如, 丁基(—C4H9) 有4種, 則一溴丁烷、丁醇、戊醛、 戊酸都有4種。
三、定一移二法
定一移二法是指當有機物有2個取代基時, 先固定一個取代基的位置, 再移動另一取代基的位置, 從而可確定同分異構體的數目。分析二元取代物時, 先寫出一元取代物的結構簡式, 再在一元取代物的基礎上移動第二個取代基位置。注意位置不能重複計算。
四、替代法
替代法(又稱換元法)是指當取代產物中的某2種原子(或基團) 滿足一定數量關係時, 互換這兩種原子(或基團)的位置, 取代產物的同分異構體數目不變, 即存在如下一般規律: 有機物 CxHaMb 與 CxHbMa 具有相同數目的同分異構體。替代法適用於討論一個有機物取代基數目比較多的情況下的同分異構體數目, 將其變換成取代基數目較少情況下的同分異構體進行思考。
例如, 判斷四氯苯(C6H2Cl4) 同分異構體的數目, 可將H與Cl互換, 變換成判斷二氯苯(C6H4Cl2)同分異構體的數目。二氯苯有鄰、間、對3種同分異構體, 故四氯苯也有3種同分異構體。
五、插入法
插人法是將官能團先提取出來, 寫出剩餘部分的碳鏈結構, 再利用對稱規律找出可以插入官能團的位置, 將官能團插入。注意對稱位置不可重複插入。
六、記憶法
記住已掌握的常見的異構體數。例如:
(1)凡只含一個碳原子的分子均無異構;
(2)丁烷、丁炔、丙基、丙醇有2種;
(3)戊烷、戊炔有3種;
(4)丁基、丁烯(包括順反異構)、C8H10(芳烴)有4種;
(5)己烷、C7H8O(含苯環)有5種;
(6)C8H8O2的芳香酯有6種;
(7)戊基、C9H12(芳烴)有8種。