内容正文:
大题逐空突破[14] 限制条件的同分异构体的书写
[对应学生用书P196]
1.(2021·山东各地模拟节选)(1)芳香化合物H是G()的同分异构体,H能使Br2的CCl4溶液褪色,与Na单质不反应,其核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,峰面积比为3∶2∶2∶1∶1,写出1种符合要求的H的结构简式________。
(2)绿原酸()在碱性条件下完全水解后,再酸化,得到的芳香族化合物的同分异构体有多种,满足以下条件的有________种(不考虑立体异构)。
a.含有苯环;
b.1 mol该物质能与2 mol NaHCO3反应。
写出核磁共振氢谱显示峰面积之比为3∶2∶2∶1的结构简式为________(任写一种)。
答案:(1) 或
(2)10
解析:(1)G是,其芳香化合物同分异构体H满足条件:①能使Br2的CCl4溶液褪色,则含不饱和碳碳键;②与Na单质不反应,结合G的组成推知,不含羟基;③核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,峰面积比为3∶2∶2∶1∶1,说明H的分子结构对称,且含有—CH3,综上分析推知,H的结构简式可能是或。
(2)绿原酸在碱性条件下完全水解后,再酸化,得到的芳香族化合物为,其同分异构体满足条件:a.含有苯环;b.1 mol该物质能与2 mol NaHCO3反应,则含有2个—COOH,结合有机物的分子组成讨论:①若含2个—COOH和1个—CH3,采用“定二移一法”可知有6种不同结构;②若含—COOH和—CH2COOH,则有邻、间、对位3种不同结构;③若含—CH(COOH)2,只有1种结构,故符合条件的同分异构体有10种。核磁共振氢谱显示峰面积之比为3∶2∶2∶1,则分子结构对称,且含1个—CH3,可能的结构简式为或。
2.(2021·河北各地模拟节选)(1)的芳香族同分异构体R具有三种含氧官能团,其各自的特征反应如下:
①遇FeCl3溶液显紫色;
②可以发生水解反应;
③可以发生银镜反应。
符合以上性质特点的R共有________种。
(2)满足以下条件化合物CH3C≡CCOOC(CH3)3的同分异构体(不考虑手性异构)数目为________。
①分子中含有碳碳三键和乙酯基(—COOCH2CH3);
②分子中有连续四个碳原子在一条直线上。
答案:(1)10 (2)5
解析:(1)R具有三种含氧官能团,其各自的特征反应如下:①遇FeCl3溶液显紫色,说明一种含氧官能团为酚羟基;②可以发生水解反应,说明一种含氧官能团为酯基;③可发生银镜反应,说明一种含氧官能团为醛基;符合以上性质特点的R有:酚羟基与醛基为邻位,酯基有4种位置;酚羟基与醛基为间位,酯基有4种位置;酚羟基与醛基为对位,酯基有2种位置,故共10种。
(2)化合物CH3C≡CCOOC(CH3)3符合“分子中含有碳碳三键和—COOCH2CH3”和“分子中有连续四个碳原子在一条直线上”两个条件的同分异构体有、、、和等5种结构。
3.(2021·辽宁各地模拟节选)(1)符合下列条件的同分异构体的数目有________种(不考虑立体异构)。
a.分子含有苯环,相对分子质量比大14;
b.与碳酸氢钠反应;
c.分子结构中含有—NH2。
写出其中核磁共振氢谱有五种峰,峰面积之比为2∶2∶2∶2∶1的所有结构简式________。
(2)有机物C()的同分异构体有多种,其中满足以下条件的还有________种。
a.有六元碳环;
b.有3个—Cl,且同一个碳原子上只连1个;
c.能与NaHCO3溶液反应。
其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰值面积之比为4∶2∶2∶1的结构简式为________。(写出一种即可)。
答案:(1)17
(2)11 或
解析:(1)满足条件:a.分子含有苯环,相对分子质量比大14,即多1个CH2原子团;b.与碳酸氢钠反应,则含—COOH;c.分子结构中含有—NH2;讨论取代基结构及在苯环上相对位置:①若含—CH3、—COOH、—NH2,采用“定二移一法”判断有10种结构;②若含—COOH和—CH2NH2,有邻、间、对位3种结构;③若含—CH2COOH和—NH2,有邻、间、对位3种结构;④若取代基为—CH(NH2)COOH,只有1种结构,故符合条件的同分异构体种类为10+3+3+1=17种。同分异构体的核磁共振氢谱有五种峰,峰面积之比为2∶2∶2∶2∶1,则分子存在对称性,只能含2个不同的对位取代基,故结构简式为和
(2)有机物C是,满足条件:a.有六元碳环;b.有3个—Cl,且同一个碳原子上只连1个;c.能与NaHCO3溶液反应,则含—COOH,分类讨论:①先确定3个—Cl在六元碳环上的位置,有3种结构:、,再根据“等效氢法”确定—COOH的位置,分别有4种、6种和2种,除去有机物C本身,符合条件的同分异构体种类为4+6+2-1