簡單而言,只要 \(2\) 個分子擁有完全相同的分子式,但卻擁有不同的結構式,則它們是對方的同分異構體;而這個現象就是同分異構。
同分異構可分為結構異構和幾何異構兩大類。
而結構異構,則包括鏈異構、位置異構和官能基異構。
接下來,我們逐一了解各個結構異構的特徵。
鏈異構是其中一種結構異構。
鏈異構體是指擁有相同官能基的異構體,但它們的碳鏈結構卻不同。
這些異構體能夠出現,是因為兩個結構異構體之間,擁有不同的鏈狀結構:直鏈、含支鏈,或不同的含支鏈。
例如:戊烷和 \(2,2-\)二甲基丙烷的分子式都是 \(\rm{C}_{5}\rm{H}_{12}\),但戊烷是直鏈烷,\(2,2-\)二甲基丙烷則是含支鏈烷。
以下哪個是丁\(-2-\)醇的鏈異構體?
A. 丁\(-1-\)醇
B. 丙\(-1-\)醇
C. \(2-\)甲基丙\(-2-\)醇
位置異構體是指擁有相同官能基和相同碳鏈骨架的異構體,它們的差別只在於官能基出現於碳鏈上的不同位置。
例如:丁\(-1-\)醇和丁\(-2-\)醇的分子式都是 \(\rm{C}_{4}\rm{H}_{10}\rm{O}\),但它們的官能基(羥基)卻出現在碳鏈上的不同位置。
以下哪個是丁\(-2-\)醇的鏈異構體?
A. 丁\(-1-\)醇
B. 丙\(-1-\)醇
C. \(2-\)甲基丙\(-2-\)醇
官能基異構是指異構體擁有相同的分子式,但它們的官能基就不相同。
例如:乙酸和甲酸甲酯的分子式都是 \(\rm{C}_{2}\rm{H}_{4}\rm{O}_{2}\),但乙酸的官能基是羧基,而甲酸甲酯的官能基則是酯基。
記住,官能基決定有機化合物的化學特性,這使乙酸和甲酸甲酯擁有截然不同的化學性質:乙酸是弱酸(\(\rm{pH} < 7\)),而甲酸甲酯是中性的。