Question

20．下列是八種環狀的烴類物質：

（1）互為同系物的有環己烷和環辛烷（填名稱），互為同分異構體的有苯和棱晶烷、環辛四烯和立方烷（填寫名稱）
（2）正四面體烷的二氯取代產物有1種；立方烷的二氯取代產物有3種；金剛烷的一氯取代產物有2種，金剛烷的二氯取代產物有6種，
（3）寫出與苯互為同系物且一氯代物只有兩種的物質的結構簡式（舉兩例）（1，4-二甲苯）、（1，3，5-三甲苯）．

Answer 1

分析 （1）根據同系物和同分異構體的概念即可作出判斷；
（2）根據正四面體烷的結構寫出分子式；正四面體烷二氯代物的種類取決于一氯代物中氫原子的種類；金剛烷的一氯代物取決于氫原子的種類；立方烷的二氯代物取決于一氯代物中氫原子的種類；
（3）苯的同系物含有1個苯環，側鏈為烷基，一氯代物只有兩種的物質，說明只有2種氫原子，然后根據苯的同系物命名方法命名．

解答 解：（1）同系物：結構相似，分子組成上相差一個或若干個CH₂原子團的化合物，則環己烷（C₆H₁₂）與環辛烷（C₈H₁₆）均為環烷烴，分子組成上相差2個CH₂，互為同系物；
同分異構體：分子式相同，結構不同的化合物，則苯與棱晶烷（分子式均為C₆H₆），環辛四烯與立方烷（分子式均為C₈H₈）互為同分異構體．
故答案為：環己烷；環辛烷；苯；棱晶烷；環辛四烯；立方烷；
（2）正四面體烷完全對稱，只有一種氫原子，一氯代物只有1種，一氯代物中氫原子也只有1種，所以故二氯代物只有1種；
金剛烷分子中有兩種氫原子，一種是次甲基氫，一種亞甲基氫，所以其一氯代物有2種；
立方烷分子中只有一種氫原子，其一氯代物有1種，而一氯代物有3種氫原子，分為在，則立方烷的二氯代物有3種；剛烷只有2種氫，一種是CH上的，一種是CH₂上的，根據定位法，一共是6種．
故答案為：1；3；2；6．
（3）苯的同系物含有1個苯環，側鏈為烷基，一氯代物只有兩種的物質，說明只有2種氫原子，則與苯互為同系物且一氯代物只有兩種的物質的結構簡式為，名稱為1，4-二甲苯；，名稱為1，3，5-三甲苯；
故答案為：（1，4-二甲苯）、（1，3，5-三甲苯）．

點評 本題主要考查了同系物、同分異構體的判斷，限制條件下同分異構體的書寫，難度中等，注意同分異構體的種類確定．