有机化学4——同分异构体的书写专题

1、中山纪念中学中山纪念中学有机化学专题复习四有机化学专题复习四同分异构体的书写同分异构体的书写3838（1515分）【化学分）【化学选修选修5 5：有机化学基础】查尔酮类化合物：有机化学基础】查尔酮类化合物G G是黄酮类药物的主是黄酮类药物的主要中间合成体，其中一种合成路线如下：要中间合成体，其中一种合成路线如下：已知以下信息：已知以下信息：芳香烃芳香烃A A的相对分子质量在的相对分子质量在100110100110之间，之间，1mol A1mol A充分燃烧可生成充分燃烧可生成72g72g水。水。C C不能发生银镜反应不能发生银镜反应D D能发生银镜反应、能溶于饱和能发生银镜反应、能溶于饱和Na

2、Na2 2COCO3 3溶液、核磁共振氢谱显示有溶液、核磁共振氢谱显示有4 4种氢。种氢。RCOCHRCOCH3 3+RCHORCOCH+RCHORCOCHCH RCH R回答下列问题：回答下列问题：（5 5）D D的芳香同分异构体的芳香同分异构体H H既能发生银镜反应，又能发生水解反应，既能发生银镜反应，又能发生水解反应，H H在酸催化下发在酸催化下发生水解反应的化学方程式为生水解反应的化学方程式为 。（6 6）F F的同分异构体中，既能发生银镜反应，又能与的同分异构体中，既能发生银镜反应，又能与FeClFeCl3 3溶液发生显色反应的共溶液发生显色反应的共有有 种，其中核磁共振氢谱有种，其

3、中核磁共振氢谱有5 5组峰，且峰面积比为组峰，且峰面积比为2221122211的为的为 。（2013全国全国，38）HOCHO+H2OOH+HCOOHCHOHOCHOCH3O13CH2CHOHO3838 化学化学选修选修5 5：有机化学基础：有机化学基础 （1515分）分）席夫碱类化合物席夫碱类化合物G G在催化席夫碱类化合物在催化席夫碱类化合物G G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。合在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。合成成G G的一种路线如下：的一种路线如下：已知以下信息：已知以下信息：一摩尔一摩尔B B经上述反应可生居二摩尔经上述反应可生居二摩尔C C，且，且C C不能发生银镜反

4、应。不能发生银镜反应。D D属于单取代芳烃，其相对分子质量为属于单取代芳烃，其相对分子质量为106106。核磁共振氢谱显示核磁共振氢谱显示F F苯环上有两种化学环境的苯环上有两种化学环境的回答下列问题：回答下列问题： （4 4）F F的同分异构体中的同分异构体中含有苯环含有苯环的的还有还有_种（不考虑立体异构）。其中核磁共振氢谱种（不考虑立体异构）。其中核磁共振氢谱中有中有4 4组峰，且面积比为组峰，且面积比为6 6：2 2：2 2：1 1的是的是_。（写出其中的一种的结构简式）。（写出其中的一种的结构简式）。（2014全国全国，38）回答下列问题：回答下列问题：（5 5）具有一种官能团的）具

5、有一种官能团的二取代芳香化合物二取代芳香化合物W W是是E E的同分异构体，的同分异构体，0.5molW0.5molW与足量碳酸氢钠溶液反与足量碳酸氢钠溶液反应生成应生成44gCO44gCO2 2，W W共有共有_种（不含立体异构），其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式种（不含立体异构），其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为为_。（2016全国全国，38）20132013、20142014、20162016都考了都考了苯环上有多个取代基苯环上有多个取代基的、符合条件的、符合条件的同分异构体的的同分异构体的种类判断种类判断和某种和某种结构简式结构简式的书写。的书写。官能团官能团异构、苯环上的异构、

6、苯环上的位置位置异构、异构、碳链碳链异构。异构。（2015全国全国，38）碳链异构碳链异构和官能团的和官能团的位置异构位置异构。具有相同的分子式、不同的结构的现象，称为具有相同的分子式、不同的结构的现象，称为同分异构现象同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体同分异构体。1、明确“三类结构模板”结构正四面体形平面形直线形模板甲烷甲烷分子为正四面体结构，最多有3个原子共平面，键角为10928乙烯乙烯分子中所有原子(6个)共平面，键角为120。苯分子中所有原子(12个)共平面，键角为120。甲醛分子是三角形结构，4个原子共平面，键角约为120乙炔分子中所

7、有原子(4个)共直线，键角为180一、基础知识CH3最多有最多有_个碳原子处于同一平面上。个碳原子处于同一平面上。最多有最多有_个原子处于同一平面上。个原子处于同一平面上。1020含苯环，最少有含苯环，最少有_个原子处于同一平面上。个原子处于同一平面上。122 2、用用等效氢法等效氢法判断一元取代物的种类判断一元取代物的种类 有机物分子中，有机物分子中，位置等同位置等同的氢原子叫等效氢。的氢原子叫等效氢。等效氢的等效氢的判断方法判断方法：(1)(1)同一个碳原子同一个碳原子上的氢原子是等效的，同一个碳上的上的氢原子是等效的，同一个碳上的相同基团相同基团是等效的。是等效的。 如：如： 分子中分子

8、中CHCH3 3上的上的3 3个氢原子等效。新戊烷个氢原子等效。新戊烷C(CHC(CH3 3) )4 4也只有一种氢。也只有一种氢。(2)(2)同一分子中处于同一分子中处于轴对称位置轴对称位置或或镜面对称镜面对称位置上的氢原子是等效的。位置上的氢原子是等效的。如：如：2种等效氢，个数比为3:23.注意简单有机物的二元取代物(1)CH3CH2CH3的二氯代物： 练习1：科学研究发现，具有高度对称性的有机分子具有致密性高，稳定性强，张力能大等特点，因此这些分子成为2014年化学界关注的热点，下面是几种常见高度对称烷烃的分子碳架结构，这三种烷烃的二氯取代产物的同分异构体数目分别是() A.2种，4种

9、，8种 B.2种，4种，6种 C.1种，3种，6种 D.1种，3种，8种C4 4、掌握常见的同分异构体数。、掌握常见的同分异构体数。例如：例如：(1)(1)凡只含凡只含一个碳原子一个碳原子的分子均无同分异构；的分子均无同分异构；(2)(2)丁烷、丁炔、丙基、丙醇有丁烷、丁炔、丙基、丙醇有2 2种种；(3)(3)戊烷、戊炔有戊烷、戊炔有3 3种种；(4)(4)丁基、丁烯丁基、丁烯( (包括顺反异构包括顺反异构) )、C C8 8H H1010( (芳香烃芳香烃) )有有4 4种种；5 5、替代法：替代法：如：如：二氯苯二氯苯C C6 6H H4 4ClCl2 2有有3 3种，种，四氯苯四氯苯也有

10、也有3 3种种(Cl(Cl取代取代H)H)；又如：又如：CHCH4 4的一氯代物只有一种，的一氯代物只有一种，新戊烷新戊烷C(CHC(CH3 3) )4 4的一氯代的一氯代物也只有一种。物也只有一种。二、限定条件的同分异构体的书写分子式分子式不饱和度不饱和度与结构判断与结构判断官能团官能团的的种类种类和和个数个数碳链异构碳链异构位置异构位置异构官能团异构官能团异构思维的思维的有序性有序性：1 1、主链主链由长到短，由长到短，支链支链由整到散，由整到散， 位置位置由心到边，由心到边，排列排列邻、间、对。邻、间、对。2 2、按照碳链异构按照碳链异构位置异构位置异构官能团异构官能团异构 的的顺序书写

11、顺序书写。3 3、苯环上有三个取代基时，苯环上有三个取代基时，“定二议三定二议三”。4 4、提示：是否要考虑立体异构（顺反）？、提示：是否要考虑立体异构（顺反）？特征性质、红外光谱特征性质、红外光谱核磁共振氢谱（确定核磁共振氢谱（确定H H的种类、分子的的种类、分子的对称性对称性）其它限定条件其它限定条件组合思维组合思维的运用。的运用。201320131212分子式为分子式为C C5 5H H1010O O2 2的在机物在酸性条件下可水解为酸的在机物在酸性条件下可水解为酸和醇，若不考虑立体异构，这些醇和酸重组合可形成的酯和醇，若不考虑立体异构，这些醇和酸重组合可形成的酯共有（共有（ ） A A

12、1515种种 B B2828种种 C C3232种种 D D4040种种201420147.7.下列化合物中同分异构体数目最少的是（下列化合物中同分异构体数目最少的是（ ） A A戊烷戊烷 B. B. 戊醇戊醇 C. C.戊烯戊烯 D. D.乙酸乙酯乙酸乙酯AD练习练习2 2：F F的结构简式为的结构简式为 ，在，在F F的的同分异构体中，既能发同分异构体中，既能发生银镜反应，又能与生银镜反应，又能与FeClFeCl3 3溶液发生显色反应的共有溶液发生显色反应的共有 种，种，其中核磁共振氢谱有其中核磁共振氢谱有5 5组峰，且峰面积比为组峰，且峰面积比为2221122211的为的为 。解析：解析

13、：发生银镜反应发生银镜反应 含醛基或羧基含醛基或羧基； 能与能与FeClFeCl3 3溶液发生显色反应溶液发生显色反应 含有酚羟基含有酚羟基. .CHOCH3O13CH2CHOHO练习练习3 3：C C8 8H H8 8O O2 2符合下列要求的同分异构体数目是符合下列要求的同分异构体数目是( () ) 属于芳香族化合物属于芳香族化合物 能与新制氢氧化铜溶液反应能与新制氢氧化铜溶液反应 能与氢氧化钠溶液反应能与氢氧化钠溶液反应 A.10 A.10种种 B.21 B.21种种 C.14C.14种种 D.17D.17种种解析：解析：属于芳香族化合物属于芳香族化合物 含有含有1 1个苯环；个苯环；能

14、与新制氢氧化铜溶液反应能与新制氢氧化铜溶液反应 含醛基或羧基或甲酸酯基；含醛基或羧基或甲酸酯基；能与能与NaOHNaOH溶液发生反应溶液发生反应 含有酚羟基或酯基或羧基。含有酚羟基或酯基或羧基。 B练习练习4 4：二取代芳香化合物：二取代芳香化合物W W是是 的同分异构体，且含的同分异构体，且含有有NRNR2 2 基团（基团（R R1 1、R R2 2为烃基，且氮原子与苯环直接相连）。为烃基，且氮原子与苯环直接相连）。W W能发生银镜反应，其水解产物能与能发生银镜反应，其水解产物能与FeClFeCl3 3溶液发生显色反应，溶液发生显色反应，W W共有共有 种（不含立体异构），其中核磁共振氢谱为五组种（不含立体异构），其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为峰的结构简式为 。 lR1 18NC(CH3)3 lCH3不饱和度的计算不饱和度的计算1 1、烃烃（C Cx xH Hy y）及烃的）及烃的含氧衍生物含氧衍生物（C Cx xH Hy yO Oz z）的不饱和度计算。）的不饱和度计算。2 2、烃的衍生物烃的衍生物（C Ca aH Hb bO Oc cX Xd dN N