烷烃的结构异构体

烷烃包含两种类型的单键：碳-碳单键和碳-氢单键。 

甲烷、乙烷和丙烷等简单烷烃 原子排列方式唯一，意味着它们具有单一的结构式。

然而，含有四个或更多碳原子的烷烃，其原子在相同的分子式下可以有多种排列方式；它们可能表现出构造异构或结构异构。

例如，四碳烷烃丁烷有两种结构异构体。其直链形式的四个碳原子呈线性排列。

相比之下，支链形式具有一个三碳链，第四个碳作为侧链（或支链）连接在碳链的第二个碳原子上。

丁烷的每种异构体均由四个碳原子与十个氢原子成键构成。因此，丁烷具有两种具有相同分子式的结构异构体。

此外，异构体的物理性质也各不相同：支链丁烷的沸点为 −11.6 °C，而直链丁烷的沸点为 −0.5 °C。

与仅有一种支链异构体的丁烷相比，高级烷烃可以在任何合适的碳原子上发生支链化。因此，高级烷烃可以具有多种不同的支链异构体，但仅有一种直链异构体。

例如，戊烷（C₅H₁₂）有一个直链异构体和两个支链异构体。该直链异构体也称为正戊烷（n-pentane），其五个碳原子均连接成一条无支链的碳链。

其中一种支链异构体具有一个四碳主链，第五个碳原子从第二个碳原子处分支出来。由于链端带有−CH(CH₃)₂基团，该异构体被称为 iso-戊烷。

另一种支链异构体具有一个三碳链，其中第四个和第五个碳原子从中心碳原子上分支出来。由于含有末端的−C(CH₃)₃基团，该异构体被称为neo-pentane。