内容正文:
限定条件下同分异构体的分析
2024黑吉辽卷
2024河北卷
2024安徽卷
2024江苏卷
2024浙江卷
*2024年各省份的高考卷中有关同分异构体考查遍地开花!
考点考向
高考有关同分异构体考查题型
【Ⅱ卷主观题】有机综合推断题中出现,主要是两种形式:
(1)给出符合特定条件的同分异构体的种类数;
(2)写出符合特定条件的同分异构体的结构简式。
2024·新课标卷
2024·全国甲卷
有序思维
模型构建
(2023年湖南卷) (呋喃)是一种重要的化工原料,其能够发生银镜反应的同分异构体中,除CH2=C=CH—CHO外,还有 种。
4
Ω=3,4个C,1个O
有1个—CHO,Ω=1
除醛基外还有3个C,2个不饱和度,可形成含碳碳三键的链状或含碳碳双键的环状。
取代组装
确定组成→
确定片段→
构建骨架→
C
C—C
C C C
【真题演练】
确定片段
构建骨架
确定组成
依据分子式或结构式计算不饱和度Ω,
以及C、O、N原子的个数
模型构建
取代组装
有序组装“核心零件”
(注意变形)
依据限定条件,推测“核心零件”
+“碎片”(原子、基团)
摘除“核心零件”,有序构建碳骨架
X (卤素原子)以H代替;
0“视而不见”(即不予考虑);
N 划去“ NH ”。
2、已知有机物分子式CxHyNzOmXn
知识重构一
不饱和度(Ω)的计算
Ω=(双键数+环数)+三键数×2
①一个双键,则Ω=1
②一个三键,则Ω=2
③一个环,则Ω=1
④苯环算4个
⑤硝基—-NO2算1
1、已知有机物结构简式或键线式:
能与钠反应产生氢气
与Na2CO3反应
与NaHCO3反应放出CO2
与NaOH溶液反应
能发生银镜反应或斐林反应
与FeCl3发生显色反应
能发生水解反应
水解产物与FeCl3发生显色反应
水解产物能发生银镜反应或斐林反应
对“限定条件”的解读
1、常见性质型限制性条件
官能团或结构特征
–COOH
–CHO 或 HCOO–等
-OH(酚) 或 – COOH
(酚酯)
– X、-OH(酚)、–COOH、—COOR或—CONHR’
– OH(醇或酚)或 – COOH
OOC–
—X或—COOR或—CONRR’
HCOO–、 HCONH–等
含酚羟基
知识重构二
官能团或结构特征
一氯代物只有1种 分子结构呈中心对称
二取代苯 苯环上含2个侧链
核磁共振氢谱峰面积
之比为1:2:3:6:9……
含有手性碳原子
苯环上只有1种不同环境的H 2个相同的取代基且在苯环的对位上;
3个相同取代基处在“均”位上,
4个取代基对称分布
苯环上有2种不同环境的H
2个不同的取代基且在苯环的对位上;
3个取代基,至少有2个相同且对称分布
。。。等
2、常见结构特征限制性条件:
连四个不同原子或原子团的碳
一元取代物
单臂官能团
双臂官能团
基元法
插入法
某酸某酯法
二元或多元取代物
定一移一法
换元法
组合法
位置异构
等效H法
碳链异构
类别异构
构造
异构
立体
异构
顺反异构
对映异构
同分异构体书写方法
知识重构三
烯炔、醚、酮、酯
–X
–OH
–CHO
–COOH
–NO2
找对称,找等效
碳链异构+位置异构
不走回头路
361°(3 6 10)
Cnm=Cnn-m
(2022·湖北卷)(5)若只考虑氟的位置异构,则化合物F(
)的同分异构体有___________种。
【小试牛刀】
5
(2023·全国甲卷)
(7)具有相同官能团的B的芳香同分异构体还有_______种(不考虑立体异构)。
16
11.
6.
例:(2022年辽宁卷)化合物I( )的同分异构体满足以下条件的有 种(不考虑立体异构)。
①含苯环且苯环上只有一个取代基
②红外光谱无醚键吸收峰
12
Ω=4,10个C,1个O
有1个苯环,1个—OH
除去限定片段,还有4个饱和C
取代组装
确定组成→
确定片段→
构建骨架→
【真题演练】
(2024·贵州卷)
(6)Ⅸ
有多种同分异构体,其中一种含五元碳环结构,核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1∶1∶1∶1,其结构简式是 。
【真题演练】
取代组装
确定组成→
确定片段→
构建骨架→
Ω=1
7个C 2个N
五碳环、对称
两个-NH2、-CH2-
1.
(2024年河北卷18节选)
(7)同时满足下列条件的I的同分异构体共有_______种。
(a)核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为 3:2:2:2 ;
(b)红外光谱中存在 和硝基苯基( )吸收峰。
余2个C、无羟基、存在甲基,
余1个O饱和,只能插入C原子间
Ω=1 3个C 2个O
6
【真题演练】
取代组装
确定组成→
确定片段→
构建骨架→
氢谱峰面积之比为 3:2:2:2
3.
(2024·全国甲卷)
(7)I
的同分异构体中,同时满足下列条件的共有 种(不考虑立体异构)。
①含有手性碳(连有4个不同的原子或基团的碳为手性碳);
②含有两个苯环;③含有两个酚羟基;④可发生银镜反应。
9
【真题演练】
取代组装
确定组成→
确定片段→
构建骨架→
2个苯环 + Ω=1 2个C 3个O
手性碳、含-CHO
苯环上两个-OH
两个酚-OH
4.
确定片段
构建骨架
确定组成
摘除“核心零件”,
有序构建碳骨架
依据分子式或结构式计算不饱和度Ω,
以及C、O、N原子的个数 。
取代组装
课堂小结
限定条件下同分异构体书写
官能团的
等价转换
分类讨论有序分析基团移位
等效氢法
基元法
定一移一法
插入法
组合法等
有序性组装“核心零件”
(注意变形)
依据限定条件,推测“核心零件”
+“碎片”(原子、基团)
【真题演练】
取代组装
确定组成→
确定片段→
构建骨架→
4
手性C、2个三键
1个-NH2、不含甲基
5.
Ω=4
8个C 1个N
确定片段
构建骨架
确定组成
摘除“核心零件”,
有序构建碳骨架
依据分子式或结构式计算不饱和度Ω,
以及C、O、N原子的个数 。
取代组装
课堂小结
限定条件下同分异构体书写
官能团的
等价转换
分类讨论有序分析基团移位
等效氢法
基元法
定一移一法
插入法
组合法等
有序性组装“核心零件”
(注意变形)
依据限定条件,推测“核心零件”
+“碎片”(原子、基团)
(2024·甘肃卷)
(2)化合物Ⅲ
的同分异构体中,同时满足下列条件的有 种。
①含有苯环且苯环上的一溴代物只有一种;
②能与新制 反应,生成砖红色沉淀;
③核磁共振氢谱显示有4组峰,峰面积之比为
6
【真题演练】
取代组装
确定组成→
确定片段→
构建骨架→
2.
[2023•全国乙卷题节选] 在化合物D( )的同分异构体中,同时满足下列条件的共有 种。①能发生银镜反应; ②遇FeCl3溶液显紫色;③含有苯环。
其中,核磁共振氢谱显示为五组峰、且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的
结构简式为 。
分子式
或结构式
片段
拼接
Ω:
C:
O:
5
8
2
OH
-CHO
C
-CH2-CHO
HO-
13
真题演练
[2023•全国乙卷题改编] 在化合物D( C8H8O2)的同分异构体中,同时满足下列条件的共有 种。①能发生银镜反应; ②能与NaOH溶液反应;③属于芳香化合物。
其中,核磁共振氢谱显示为五组峰、且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结
构简式为 。
分子式或结构式
可能零件
有序拼接成品
Ω:
C:
O:
5
8
2
OH
-CHO、
、C
-CH2-CHO
HO-
13
1、酚羟基醛,分两种情况讨论:
苯环连接二个(—OH,—CH2CHO) 取代基总有3种
苯环连接三个(—OH,—CHO、—CH3)不同的取代基有10种
HCOO-、
、C
2、若为甲酸酯(HCOO—)共有4种
17
例:(2022∙全国乙卷 36题节选)(7)在 E ( )的同分异构体中,同时满足下列条件的总数为 种。a)含有一个苯环和三个甲基;b)与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳;c)能发生银镜反应,不能发生水解反应。
▶多取代中的“定一移一”思想
组成
片段
骨架及组装
+3个-CH3
Ω: C: O:
6 11 3
+1个-COOH+ 1个-CHO
先考虑苯环上三个甲基的位置之后确定-COOH位置,最后移动-CHO.
10
重温经典
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