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  [组图]立体化学典型例题解析         ★★★ 【字体:
立体化学典型例题解析
作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:2245    更新时间:2011-11-14    
     例题1:金刚烷(C10H16)是一种重要的脂肪烷烃,其结构高度对称,如下图所示。金刚烷能与卤素发生取代反应,其中一氯一溴金刚烷(C10H14ClBr)的同分异构体数目是(    )


     A 4种  B 6种  C 8种  D 10种 
     解析:金刚烷有10个碳原子,它们在空间是如何排列的呢?这10个碳原子有2种,分别是4个叔碳原子与6个仲碳原子。4个叔碳原子在空间的构型如何呢?应该是正四面体的4个顶点吧!再看另6个仲碳原子,它们在空间的构型就是正八面体的6个顶点。对于金刚烷模型,我们可认为是4个叔碳原子位于6个仲碳原子构成正八面体8个面中不相邻的4个面心的对出位置;也可认为6个仲碳原子位于4个叔碳原子构成正四面体6条棱的中点,并向外突出。 
     金刚烷的一氯一溴取代物,根据上面的分析,可以分四类来讨论:①氯溴原子均在四面体碳(叔碳)上,只有1种异构体;②氯溴原子均在八面体碳(仲碳)上,有邻位和对位2种异构体,另外别忘了每个碳原子上有2个氢,氯溴可在同一碳上;③氯在四面体碳上,溴在八面体碳上,选定个叔碳原子,它与3个仲碳原子相邻,与另3个仲碳原子也是等距的,故有2种;当然先选定1个仲碳原子也一样,它与2个叔碳原子相邻,与另2个叔碳原子也是等距的。利用正八面体、正四面体、正方体的组合模型,能更好地理解这个问题。④氯在八面体碳上,溴在四面体碳上,与③用同样的方法考虑,也是2种。若本题问的是二氯取代物有几种,我们用同样的方法进行考虑,此时③与④是完全相同的情况,取其一即可。 
     答案:C

     例题2:[PtCl6]2-离子具有正八面体的空间结构,如图所示 。 Pt原子位于正八面体的中心,Cl离子位于正八面体的6个顶点,若用2个NH3分子替换2个Cl离子,则[Pt(NH3)2Cl4]分子的同分异构体数目是多少?

     解析:解决本题要有比较强的空间想象能力,正八面体的八个顶点是完全等效的,所以[Pt(NH3)Cl5]只有一种,[Pt(NH3)2Cl4]分子的同分异构体数目只有两种。

 


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