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分子式为C4H10O的物质是醇类有机化合物,该物质的同分异构体共有(不考虑立体异构)(  ) A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种

分子式为C4H10O的物质是醇类有机化合物,该物质的同分异构体共有(不考虑立体异构)(  ) A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种

要确定分子式为C4H10O的醇类同分异构体数目,需从碳链异构和羟基位置异构两方面分析。该分子属于饱和一元醇,可表示为C4H9OH,关键在于确定丁基(C4H9)的结构种类及羟基在碳链上的不同连接位置。

步骤1:确定丁烷的碳链异构

丁烷(C4H10)有两种碳链结构:

正丁烷(直链结构):\(CH_3CH_2CH_2CH_3\)

异丁烷(支链结构):\((CH_3)_3CH\)(即2-甲基丙烷)

步骤2:分析每种碳链的羟基位置异构

(1)正丁烷衍生的醇

正丁烷的碳链为\(C_1-C_2-C_3-C_4\),存在两种等效氢(羟基取代位置):

1号碳(末端碳):羟基取代后生成1-丁醇\(CH_3CH_2CH_2CH_2OH\));

2号碳(中间碳):羟基取代后生成2-丁醇\(CH_3CH_2CH(OH)CH_3\))。
2种结构

(2)异丁烷衍生的醇

异丁烷的碳链为\((CH_3)_3CH\),中心碳(2号碳)连接3个甲基和1个氢,存在两种等效氢:

甲基上的氢:3个甲基完全等效,羟基取代后生成2-甲基-1-丙醇\((CH_3)_2CHCH_2OH\));

中心碳上的氢:羟基取代后生成2-甲基-2-丙醇\((CH_3)_3COH\))。
2种结构

结论

正丁烷和异丁烷衍生的醇各2种,合计4种同分异构体

答案:C

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