辛烷的同分异构体，即分子式为C8H18的化合物，尽管分子结构相同，但分子排列方式各异，从而展现出独特的物理和化学特性。其中，最为人熟知的同分异构体包括正辛烷与异辛烷，一般所称的辛烷常指正辛烷。
正辛烷，其英文名称为Octane，化学式CH3（CH2）6CH3，它是一种无色透明的液体，拥有较低的沸点及较高的闪点。正辛烷在常温下，无论是气态、液态还是固态，均呈现无色。由于其分子结构稳定，不易发生化学反应。正辛烷作为重要的燃料成分，广泛应用于汽车、飞机等交通工具中，因其燃烧产生的能量高且无害于环境，故被视为环保燃料。此外，它还被用作印刷油墨溶剂、丁基橡胶溶剂以及烯烃聚合等有机反应的溶剂，并可作为有机合成的原料。
异辛烷，其化学式为（CH3）2CH（CH2）4CH3，又称2，2，4-三甲基戊烷，英文名称为2，2，4-Trimethylpentane。这是一种无色透明的液体，通过石油蒸馏得到。异辛烷具有低含硫量、高辛烷值和高燃烧热值等特点，其沸点较高而闪点较低。由于正辛烷与异辛烷的支链结构不同，它们的熔沸点也有所差异。异辛烷在核磁共振氢谱中呈现7组峰，而正辛烷则有8组峰。异辛烷的化学性质与正辛烷不同，更容易发生化学反应。因其优良的特性，异辛烷被广泛用于制造高标号、高标准的清洁汽油。
正辛烷作为辛烷同素异形体中分子结构最长的，其化学键在高温下易断裂，因此抗爆性能相对较差。而异辛烷的分子结构紧凑，抗爆性能更佳。人们通常以抗爆性能为标准，将正辛烷的抗爆性标定为0，而异辛烷的抗爆性标定为100。例如，92号汽油便是含有92%异辛烷的汽油。
从稳定性角度来看，异辛烷展现出卓越的稳定性。异辛烷含量越高，汽油的稳定性便越好。汽油的标号便是基于其异辛烷含量而定，标号越高，异辛烷含量越高，汽油的抗爆性也越强。此外，正辛烷的热解转化速率高于异辛烷，即正辛烷的Su°大于异辛烷的Su°。在热解过程中，正辛烷主要产生乙烯，而异辛烷则主要产生异丁烯。
关于正辛烷与正己烷的区别，两者属于不同类型的烷烃，其物理和化学性质以及用途均有所不同。正辛烷的碳原子数多于正己烷，因此其熔点和沸点均较正己烷高。尽管两者的密度相近，约为0.7±0.1g/cm3，但同系物的碳原子数越高，其熔沸点通常也越高，正辛烷的沸点明显高于正己烷。
对于正辛烷与正己烷的不同，主要表现在它们分子中碳原子数的差异上。正辛烷含有更多的碳原子，这直接影响了其物理性质，如熔点和沸点。由于正辛烷的碳链更长，其熔点和沸点自然会比正己烷高。同时，这两种烷烃在化学性质和用途上也有所不同，这主要源于它们分子结构的差异。
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