06 一氯二氯取代
等效氢和等效碳
1 连在同一个 C 上且结构相同的碳等效
如图,1、2 号碳连在同一个碳上且结构相等(都为甲基 ——CH₃),它们就是等效碳。
而 4、5 号碳虽然都连在 3 号碳上,但是它们结构明显不同,不能通过旋转或者对称重合,所以 4、5 号碳并非等效碳。

2 可以通过对称轴对称或者旋转而重合的碳原子等效
如下图,单键是可以旋转的,通过旋转,1、2;3、4 号碳原子可以分别重合。
可以完全重合的碳等效。但是结构必须也是相同的,假如 1 号碳多连一个甲基而 2 号碳没有甲基,那自然它们不等效。

3 连在等效碳上的氢原子互相等效
相当于是同一种氢原子。
连在同一个碳上的氢 原子也是等效的。
注意一个有机结构中有几种碳原子 (碳上连氢),就有几种氢原子,因为 连在同一种碳上的氢等效。
例如甲基上的三个氢 (都是氢原子而且连在同一个碳上,当然等效)。
下图是丙烷的球 棍模型,这种结构有几种氢原子呢?

通过等效碳快速判断氢原子种数,左右两个碳连在中间的碳上且结构相同,所以 左右两个碳等效,加上中间的 C,那么这个结构中存在两种碳。就存在两种氢原子,也就意味着丙烷的一氯代物有两种。
4 注意一个分子可能有不同的碳骨架
解决取代物问题一定要注意一个分子可能有不同的碳骨架,这是需要都考虑进去 的。
例如 2016 年高考真题考出了 C₄H₁₀ 的一氯取代有几种:
先写出 4 个碳可能的碳链结构 (为了书写方便省略碳上的氢):

分析结构中连氢的等效碳数目:
①有 2 种,②有 2 种。所以有四种氢,一个氯原子取代有四种结构。

一取代物的找法
有多少种连氢的等效碳,就存在多少种等效氢,有多少种等效氢,就 有多少种一取代物。
TIP
含氧官能团的氢高中一般认为不能取代,例如羟基 (-OH) 、醛基 (-CHO) 、羧 基 ( -COOH) 的氢原子不考虑取代
注意取代问题里,C 骨架可能不同,可能主碳链是 4,或 3。要分情况。
一取代就是先把可能 C 骨架分情况写出来。然后标等效氢的位置。从 1 开始,等效的就标相同的位置。
比如

等同转换法
若烃
注意取代基必须相同。
二取代
二取代基一样问题
注意,一个 C 原子最多成 4 根键。所以要判断还能不能取代。
步骤:
- 根据碳链分类
- 先分情况,把不同的一氯取代物写出来(固定一个取代物即可。并且注意从第 2 种取代物开始,要将前面的取代位置 + 等效取代位置画 ×)
- 然后在同样情况的一氯取代物上标第 2 个 Cl 可以取代的位置
- 最后相加。
例如丙烷的二氯取代物:总共有 4 种。

其它例子:
环己二烯的二氯取代物种数

双丁烯烷的二氯取代物

二取代基不同问题
和相同二氯取代的第一个步骤类似,
根据碳链分类
先分情况,把不同的一氯取代物写出来(固定一个取代物即可。但从第 2 种取代物开始,不用将前面的取代位置和等效取代位置画叉 ×)
不用划 x。因为两个取代物不一样。
然后在同样情况的一氯取代物上标第 2 个 Cl 可以取代的位置
最后相加。
比如丁烷被 Br、Cl 取代的种数:
