2020届高考化学一轮总复习专题突破23-限定条件下同分异构体的书写与数目判断

2020届高考化学一轮总复习专题突破23---限定条件下同分异构体的书写与数目判断、利用新信息设计有机合成路线答题技法】限定条件下同分异构体的书写与数目判断思维流程①确定官能团——根据限定条件确定同分异构体中所含官能团。②确定思维顺序一一合所给有机物有序思维:碳链异构一官能团位置异构-官能团类别异构。③确定答案确定同分异构体种数或根据性质书写结构简式。③确定答案确定同分异构体种数或根据性质书写结构简式。注意事项①从有机物性质联想官能团或结构特征。官能团异构:a・二烯烃和炔烃;b・醛与酮、烯醇;c芳香醇与酚、醚;d・羧酯和羟基醛;e酯和羟基醛;e・氨基酸和硝基化合物等。②书写要有序进行。如书写酯类物质的同分异构体时,可采用逐一增加碳原子的方法。例1.(1)H是G(例1.(1)H是G()的同分异构体,其苯环上的取代基与G的相同但位置不同,则H可能的结构有种。CCkCI^⑵芳香化合物F是C（「.）的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢，数目比为3:1,写出其中3种的结构简式⑶写出与ACIIC^CII）具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体（填结构简式）。【解析】⑴除G外一CF3与一N02处于邻位，另一个取代基在苯环上有3种位置;一CF3与一N02处于间位，另一个取代基在苯环上有4种位置；一CF3与一N02处于对位，另一个取代基在苯环上有2种位置,故同分异构体数目有9种。「1CIa（刀芳香化合物「1CIa（刀芳香化合物F是「的同分异构体，可以将侧链拆成2个氯原子和2个CH；「符合其分子中只有两种不同化学环境的氢.数目比为；LI的结构简式为⑶与A（iii=（_：i［）具有相同的官能团是碳碳三键，相当于在5个碳原

子上放碳碳三键,先写5个碳原子的碳骨架,再加上碳碳三键,符合条件C1L的有三种:HC三c—ch2ch2ch3、CH38C—CH2CH3、—ClClC1!「1ClC{答案ClClC1!「1ClC{答案1)9(3)HC^C—CH,(H；(=C—CHSCH,、H(—C—CHCH.(任蠹三种》例2.(1)苯环上含有两个取代基且能与NaOH溶液反应但不与FeCI3溶液发生显色反应的G(UC°OH)的同分异构体有种。⑵满足下列条件的B(’')的同分异构体的结构简式为(写出一种即可)。能发生银镜反应口.能与FeCl3溶液发生显色反应皿•分子中有4种不同化学环境的氢原子，且1mol该物质与金属钠反应产生1molH2【解析】(1)G(I「'1J的同分异构体的苯环上含有两个取代基且能与NaOH溶液反应,但不与FeCl3溶液发生显色反应,则这两个取代o基可以是—CH3和一COOH,也可以是—CH3和，在苯环上分别有邻、间、对三种位置关系,则满足条件的G的同分异构体共有6种。

(2)根据I知,含有醛基或甲酸酯基，根据口知,含有酚羟基,结合皿，该同分异构体中含有1个醛基、2个酚羟基,并且分子中含有4种不同化学环境的氢原子,故符合条件的同分异构体的结构简式为OH9—p-心八二1或nnoti或noCHOH9—p-心八二1或nnoti或noCH答案：(1)6例3.(1)F(.…)的同分异构体中含有苯环的还有种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱为4组峰，且面积比为6:2:2:1的是(写出其中的一种的结构简式)。(2)写出同时满足下列条件的E(CI]ECOOT!)的一种同分异构体的结构简式。I.分子含有2个苯环；口•分子中含有3种不同化学环境的氢。⑶D(『沙‘八：1(1|[)的同分异构体中能同时满足下列条件的共有种(不含立体异构)；能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体既能发生银镜反应，又能发生皂化反应其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6:1:1的是

（写结构简式）；D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号（或数据）完全相同,该仪器是（填字母）。a.质谱仪a.质谱仪b红外光谱仪c.元素分析仪c.元素分析仪d.核磁共振仪和苯环上）的同分异构体中9乙苯在支链放氨基共有5种同分异构体,复1和苯环上）的同分异构体中9乙苯在支链放氨基共有5种同分异构体,复1种,CH2NH2在支链和苯环上放甲基共有5种9重NHCHs在支链和苯环上放甲基共有5种结苯环上放两个甲基、一个氨基共有6种结总共20种畀余去F外共有去F外共有19种。符合题中条件的有(2)分子中含有两个苯环和3种不同化学环境的氢，可知结构对称，同分异构体的结构简式为①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体，说明含有羧基；②既能发生银镜反应,又能发生皂化反应,说明含有醛基和酯基,因此是甲酸形成的酯基,所以可能的结构简式为HCOOCH2CH2CH2COOH、HCOOCH2CH(COOH)CH3、HCOOCH(COOH)CH2CH3、HCOOCH(CH3)CH2COOH、HCOOC(CH3)2COOH,共计5种。其中核磁共振氢谱显示为3组峰,[ICOO日「—厂——'fl-flM且峰面积比为6:1:1的是「一

N或()OCH())COch3nh2nh2N或()OCH())COch3nh2nh2HC()()(3)5H3C—C—C()()Hc答案【答题技法】有机合成路线设计的解题思路审题——正确解题的基础:看清题中已知信息和框图信息,综合已知信息和框图信息,理解物质的转化过程。分析——正确解题的关键:运用“三看”突破物质间的变化:(1)看碳链结构变化:根据已知物质的结构简式,确定反应前后碳链的增减,形状的变化(如碳链变成了碳环),确定反应过程。解题——正确解题的步骤:有机推断的过程完成后,分析题中问题,确定所要书写的有机物的结构、重要的反应等,解答时要注意规范书写有机物的结构简式,特别注意氢原子数的书写,有些题目解答过程可能和分析过程交替进行,从而使解题过程不断深入,此外,有些题目的问题中也蕴含着解题的信息,应注意合理运用。检查——正确解题的保证:最后要对照试题进行认真的检查核对,避免失误【题型突破】例1.美托洛尔是一种治疗高血压的药物的中间体,可以通过以下方法合成:

【解析】观察原料和产物的结构，结合流程图可知，运用A-B-C之间转化,推出中间产物,确定合成路线。

例2.光刻胶是一种应用广泛的光敏材料,其合成路线如下(部分试剂和产物略去):I)oE二鹤条件盘CH3CH0］稀NaOH/A一定条件和试剂'CH—CHC-C1一I)oE二鹤条件盘CH3CH0］稀NaOH/A一定条件和试剂'CH—CHC-C1一CHCH2—OHF(C4H6C)2)w加聚ch()2B①Ag(NH3)2()HCSOC12C9HsO②H+'egHs()2CH=CH()HR.()()Q知R—CH=C—CHO(R,R‘为炷基或氢)()HR.()()Q知R—CH=C—CHO(R,R‘为炷基或氢)II.R)—C—C1+艮()H一疋条件＞R,—C—()R2+Ri_C—H+R2_CH—CH()葩乂°匕HCKR.为HCKR.为桂基)根据已有知识并结合相关信息•写出以CHCHO为原料制备CH.0()C()C()0H的合成路线流程图(无机试剂任用人【解析】根据已知I和A-B-C的转化可知中间产物，进而根据已学知识,设计合成路线。

答案:CH.ch()JBchchTHCH()①银氨溶i△②H+Br9CH3CH=CHC()()H—CH3CHBrCHBrCOOHW()H溶液酸化()2/Cu:>>CH.CHCHCOOH>HOOHCH.COCOCOOH例3.有机化合物F(C13H18O)是一种很重要的食物食料,其合成路线有多条,其中一条合成路线如下:oOHbACr()■()CDOHH：j()de()ECHA'OOHoOHbACr()■()CDOHH：j()de()ECHA'OOH浓硫酸NaBHiOOCCH3(X)CCH3参照上述合成路线,设计一条以('IL=CHCCH:；为原料制备聚1,3-丁二烯(-ECH2—CH=CH—CH2i)的合成路线。【解析】由原料和目标产物的结构简式分析,结合题干流程图可知,利用AfB转化，设计合成路线。

【专题提升】i.（i）阿魏酸（CH=CH—CO0H）有多种同分异构体，同时满足下列条件的有种（不考虑立体异构）,其中核磁共振氢谱有4组吸收峰的结构简式为。①苯环上只有两个取代基;②苯环上的一氯取代物只有2种;③1mol该物质与足量NaHCO溶液反应生成2molCO。32⑵同时满足下列条件的H（0）的同分异构体数目为种。①不能和溴水发生加成反应;②只有一个环状结构；③能和钠单质反应放出氢气。（解析川丨1由題申馆息可知"分子申雋會右两个凝基、苯环（解析川丨1由題申馆息可知"分子申雋會右两个凝基、苯环上的一航取代扬只有2种*结杓时称.-可知同介异枸体有4.其屮厲磁兵拣近T再有I纽吸收业牡的-CH；C(X)}I袈;枸简氏旳(2)由H的结构简式可知分子式为C8H1()(),根据限定条件

可知，结构中含有一个苯环和一个鏗基，由此推断其同分异构体有14种:CHSOHCH构体有14种:CHSOHCHSOH(2)由H的结构简式可知分子式为C8HioO,根据限定条件

可知，结构中含有一个苯环和一个罐基•由此推断其同分异构体有14种:OHch3OH(2)14构体有14种:OHch3OH(2)14常见氨基酸中唯一不属于a-氨基酸的是脯氨酸。它的合成路线如下:

、乙醇、HOOCCH2CH2CHCOOH^^^C2H5OOCCH2CH2CHCOOH^^^>NH2①’NH2②、乙醇、HOOCCH2CH2CHCOOH^^^C2H5OOCCH2CH2CHCOOH^^^>NH2①’NH2②ABv^cooh脯氨酸五氯酚，［__\氨水、/__\分离"■”/'cOOH・C6（OH）C15分离”■甲人COOH③H④H氨水已知R—NO.-CHFcHC1、AR—NH2,写出以甲苯和乙醇为原CH?CHs的合成路线流程图（无机试ch2ch3剂任选）。解析】合成路线的设计看清氮原子与甲基在苯环上的相对位置、正向分析与逆向分析相结合、反应②的信息（氨基中的两个H均可以与酯发生水解反应）及硝基还原的迁移应用。答案:丹参醇是存在于