高中 · 15 分钟
可旋转的异构体：同式不同分子
在一个可旋转场景中观察三对异构体—— 碳链异构体、顺反 和 对映体。
目标
区分构造异构（连接顺序不同）与立体异构（连接相同、三维排布不同），并找出立体中心。
仪器与试剂
下方模型视图；可选实物球棍模型套件亲手搭出每一对。
步骤
- 旋转上面一对（正丁烷与异丁烷）：数每个碳连着几个碳——连接顺序不同。
- 中间一对：试着把顺-2-丁烯的键转成反式——会发现 π 键阻止旋转。
- 下面一对：把 (S) 分子向各方向旋转，始终无法与 (R) 重合——它们互为镜像。
- 给每对命名：构造异构、顺反（非对映体）或对映体，并写出两者的 IUPAC 名称。
观察要点
- 链异构体的可测性质不同——异丁烷沸点 −11.7 °C，正丁烷 −0.5 °C——因为支化改变了分子间接触面积。
- 对映体只差手性；所有标量性质完全相同，只是使平面偏振光向相反方向旋转。
讲解
异构体分子式相同。构造异构体原子连接方式不同——正丁烷直链，异丁烷支链。立体异构体连接相同：顺反异构绕刚性 不同，对映体则是带四个不同基团的碳（立体中心）周围不可重叠的镜像。IUPAC 命名编码这一切：位次表示连接方式，cis/trans 或 (R)/(S) 表示三维构型。
相关化学家
虚拟实验是帮助建立直觉的简化模型，不能替代真实实验和安全培训；没有指导请勿在家自行重复。