怎样画有机化合物的结构式

画结构式是有机题里得分与丢分的分水岭，因为漏掉一根键、或某个碳键太多，就会把正确答案变成错误答案。在碳化合物里，你经常被要求画出某个具名化合物的展开式，或画它的同分异构体。

这篇指南给你一条规则和一套可反复照做的方法，让你画的结构永远合法。

你要分清的几种式

SPM用到好几种式，题目会指明它要哪一种：

• 分子式，每种原子各多少个，例如乙烷是C₂H₆。
• 结构（展开）式，把每个原子和每一根键都完整画出来，每根键就是一条线。
• 简化结构式，键隐含着，写在一行上，例如乙烷写CH₃CH₃、乙醇写CH₃CH₂OH。

当题目说「画结构式」时，通常要的是把所有键都画出来的展开式。仔细读那个命令词。

唯一的规则：化合价

你画的每一个结构都必须遵守化合价，每个原子形成的固定键数：

• 碳形成4根键。
• 氢形成1根键。
• 氧形成2根键。

这就是全部的秘诀。如果你图里任何一个碳伸出来的线多于或少于四根，这个结构就是错的。

检查每个碳是否正好四根键，是你能养成的最有价值的习惯，它能在考官之前抓住几乎每一个错误。

分步方法

1. 先画碳骨架，只画链状（或带一个支链）的碳原子，用单键连起来，暂时不管氢。
2. 放入官能团（如果有的话），烯烃放一个C=C双键，醇放一个–OH，羧酸放一个–COOH。
3. 补氢，把每个碳补足到四根键。数一数每个碳已有的键，再加H原子直到它达到四根。
4. 核对每个原子的化合价，每个C有4根键、每个O有2根、每个H有1根。全部对得上，结构就合法。

例题画法

乙烷，C₂H₆。 骨架：C–C。

没有官能团。每个碳已经有一根键（连向另一个碳），所以各需再加三个氢：CH₃–CH₃。

展开来看，就是两个碳各连三个H并互相相连，每个碳都有四根键。正确。

丙烯，C₃H₆。 这是烯烃，所以必须含一个C=C。

带双键的骨架：C=C–C。带双键的端碳需要2个H；中间碳有双键（算2根）加上连向第三个碳的单键（1根）加上1个H；末端碳与中间碳有一根键、需要3个H。

结果：CH₂=CH–CH₃。核对每个碳都有四根键，都有。

乙醇，C₂H₅OH。 骨架C–C，再把–OH接到一个碳上：C–C–OH。

补氢：CH₃端的碳需要3个H；中间碳连着CH₃、连着O，还需要2个H。氧有一根键连碳、一根键连氢（2根键，正确）。

结果：CH₃–CH₂–OH。

乙酸，CH₃COOH。 –COOH基是一个碳与一个氧双键、又与一个–OH单键。

画出CH₃–接到那个羧基碳上：CH₃–COOH，其中酸的碳显示C=O和C–O–H。核对：羧基碳与CH₃有单键、与O有双键、与OH的O有单键，四根键。

正确。

画同分异构体

同分异构体是分子式相同但结构式不同的化合物。一个经典任务是画出某个分子式的异构体。

拿C₄H₁₀来说：你可以画直链，CH₃–CH₂–CH₂–CH₃（丁烷），也可以画支链，CH₃–CH(CH₃)–CH₃（2-甲基丙烷）。两者都是C₄H₁₀；两者都遵守化合价规则；它们只是碳的排列不同。

烯烃还会给出位置异构，1-丁烯的双键在末端，CH₂=CH–CH₂–CH₃，而2-丁烯的双键在中间，CH₃–CH=CH–CH₃。画异构体时，改变碳的排列或官能团的位置，绝不改变原子的数目。

同分异构词汇表条目里有可以引用的确切定义。

要避免的常见错误

最常见的错误是某个碳有五根键或只有三根，一定要重数。第二是忘了烯烃必须把双键画成两条线；写成单键就变成烷烃了。

第三是把–COOH画错，漏掉C=O或O–H其中之一。因为你画的双键会改变分子怎样反应，烯烃的C=C正是让它能进行烯烃的加成反应的原因，一个准确的结构不只是画得整齐，它在化学上是有意义的。

怎样练到熟

结构式靠动手、不靠看书，所以就照着名字把大纲里的每个化合物都画一遍，直到「四根键」的核对变成本能。如果你的结构总因为你自己看不出来的化合价失误而被判错，老师看一眼你的画就能立刻看出规律。

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