突破14 限定条件的同分异构体的书写和数目判断-【尖子生系列】2022-2023学年高二化学同步重难点专项突破（人教版2019选择性必修3）

人教版选择性必修3 重难点专题突破14 第三章 烃的衍生物 限定条件的同分异构体的书写和数目判断 类型一　限定条件下同分异构体的书写 1．同分异构体的常见类型与思维流程 (1)常见类型 碳链异构―→位置异构―→官能团异构。 [应用提升] [方法指导] [应用提升] [方法指导] [应用提升] (2)思维流程 ①明确书写什么物质的同分异构体，该物质的组成情况怎样。(题目直接给出或联系上下文推出) ②从有机物性质联想官能团或结构特征。 官能团异构：a.羧基、酯基和羟基醛；b.醛与酮、烯醇；c.芳香醇与酚、醚；d.氨基酸和硝基化合物等。 ③结合结构限定条件考虑官能团的位置异构(苯环上位置异构、碳链异构等)。 2．限定类型 (1)结构限定 条件 结构特点 属于芳香族化合物 含 含有手性碳原子 属于α­氨基酸 分子中含有几种不同化学环境的氢(或核磁共振氢谱中有几组峰，峰面积比值等) 确定官能团的位置和数目(氢原子种类越少，则结构越对称) (2)性质限定 条件 有机物中可能含有的官能团 ①与Na反应生成H2 含—OH、—COOH ②与Na2CO3或NaHCO3反应生成CO2 含—COOH ③与NaOH溶液反应 含酚羟基、—COOH、 —COO—、—X等 ④与FeCl3溶液发生显色反应 含酚羟基 ⑤能发生银镜反应 含—CHO、HCOO— ⑥能发生水解反应 含—X、—COO—等 ⑦水解后的产物能与FeCl3溶液发生显色反应 3.限定条件下同分异构体的书写步骤 具体方法如下： (1)“碎片”推测：依据分子式(不饱和度)信息，特殊结构信息、类别信息、化合物性质等推知官能团。 (2)碳架构建：除“碎片”以外的碳原子，按碳架异构搭建。 (3)“碎片”组装：先在苯环上进行基团定位→再考虑取代基的碳链异构→再考虑取代基在苯环上的位置异构→最后考虑官能团类别异构。 (4)方法选择：“端基碎片”的位置异构一般选择“等效氢”“定一移一”等方法；“非端基碎片”的位置异构一般选择“插入法”。 [典例1]　 在G()的同分异构体中，苯环上的一氯代物只有一种的共有________种(不含立体异构)，其中核磁共振氢谱显示两组峰的是______________________(写结构简式)。 (2)写出符合下列要求的的同分异构体的结构简式：_______________。 ①苯环上只有两个取代基　②能使溴的CCl4溶液褪色，且在酸性条件下能发生水解　③核磁共振氢谱显示吸收峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2 1．(1)抗结肠炎药物有效成分的结构简式为，它的同分异构体中，符合下列条件的有________种。 ①遇FeCl3溶液有显色反应　②分子中甲基与苯环直接相连　③苯环上共有三个取代基 解析：(1)遇FeCl3溶液有显色反应，说明含有酚羟基；分子中甲基与苯环直接相连，苯环上共有三个取代基，则三个取代基分别是硝基、甲基和酚羟基。如果硝基和甲基处于邻位，有4种结构；如果硝基和甲基处于间位，有4种结构；如果硝基和甲基处于对位，有2种结构，所以符合条件的同分异构体有10种。(2)能使溴的CCl4溶液褪色，说明含有碳碳双键，在酸性条件下能发生水解，说明含有酯基，核磁共振氢谱显示吸收峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2，苯环上只有两个取代基，符合上述条件的有机物结构简式为。 答案：(1)10　(2) 类型二　含苯环同分异构体的书写及数目判断 1．几元取代已定，求侧链异构 [典例2]　具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E()的同分异构体，0.5 mol W与足量碳酸氢钠溶液反应生成44 g CO2，W共有________(不含立体结构)种，其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为__________________________________________________。 [解析]　第1步：推测“碎片(原子、原子团、官能团)”结构 题中信息 “碎片” 依分子式(不饱和度)信息 6 碎片推断先“简”后“繁”。已定：“简”：2个—COOH，“繁”： 待定：C2H4 特殊结构信息 一种官能团、二取代 化合物性质信息 0.5 mol W与足量碳酸氢钠溶液反应生成44 g CO2 类别信息 芳香化合物 第2步：摘除“碎片”，构建碳架 碳链先“整”后“散”： 方案1：—CH2CH2COOH、—COOH 方案2：—CH2COOH、CH2COOH [答案]　 12 端基官能团(也可称为一价官能团)是指在有机物的结构简式中只能位于末端的官能团，主要包括卤素原子(—X)、硝基(—NO2)、氨基(—NH2)、羟基(—OH)、羧基(—COOH)、醛基(—CHO)等。书