2020届高考化学一轮复习给定条件的同分异构体的书写和数目判断学案

2020届高考化学一轮复习给定条件的同分异构体的书写和数目判断学案

‎　给定条件的同分异构 体的书写和数目判断 命题分析：给定条件的同分异构体的书写和数目判断是历届各地高考题选考《有机化学基础》题中的必考题，其考查方式一般是根据官能团的特征反应限定官能团的种类、根据等效氢原子的种类限定对称性(如苯环上的一取代物的种数、核磁共振氢谱中峰的个数等)，再针对已知结构中的可变因素书写各种符合要求的同分异构体。‎ 突破方法 首先，根据限定条件确定同分异构体中所含官能团；然后，结合所给有机物有序思维：碳链异构→官能团位置异构→官能团类别异构；最后，确定同分异构体种数或根据性质书写结构简式。‎ ‎1．同分异构体数目的判断方法 ‎(1)一取代产物数目的判断 ‎①等效氢法：连在同一碳原子上的氢原子等效；连在同一碳原子上的甲基上的氢原子等效；处于对称位置的氢原子等效。‎ ‎②烷基种数法：烷基有几种，其一取代产物就有几种。如—CH3、—C2H5各有1种，—C3H7有2种，—C4H9有4种。‎ ‎③替代法：如二氯苯C6H4Cl2的同分异构体有3种，四氯苯的同分异构体也有3种(将H替代Cl)。‎ ‎(2)二取代或多取代产物数目的判断 定一移一或定二移一法：对于二元取代物同分异构体数目的判断，可固定一个取代基的位置，再移动另一取代基的位置以确定同分异构体的数目。‎ ‎2．限定条件的同分异构体的书写 ‎(1)书写步骤：①根据限定条件写出分子的片段；②对分子片段进行组合；③对照条件，逐一检验。‎ ‎(2)现以分子式为C9H10O2的有机物为例，写出在不同限定条件下的同分异构体：‎ ‎　(2017·全国卷Ⅰ)芳香化合物X是 的同分异构体，X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2，其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积比为6∶2∶1∶1。写出2种符合要求的X的结构简式________。‎ 解析　能与NaHCO3反应放出CO2，则同分异构体中含有羧基，且分子中含有4种氢原子，个数比为6∶2∶1∶1，符 答案　‎ ‎　(1)(2018·南昌市一模)F(C9H10O2)有多种同分异构体，写出一种符合下列条件的同分异构体的结构简式：____________________________。‎ ‎①能发生水解反应和银镜反应；‎ ‎②属于芳香族化合物且分子中只有一个甲基；‎ ‎③具有5个核磁共振氢谱峰。‎ ‎(2)(2018·成都市二诊)阿司匹林()有多种同分异构体。写出符合下列条件的同分异构体的结构简式：__________________(任写出一种)。‎ A．苯环上有3个取代基 B．仅属于酯类，能发生银镜反应，且每摩该物质反应时最多能生成4 mol Ag C．苯环上的一氯代物有两种 ‎(3)(2018·重庆市调研)E()的同分异构体中，符合下列条件的结构共有________种。‎ ‎①苯的二元取代物　②与E具有相同的官能团　③能发生银镜反应和水解反应 答案　(1) ‎ ‎ ‎ ‎(3)18‎ 解析　(2) 的同分异构体符合条件A.苯环上有3个取代基，B.仅属于酯类，能发生银镜反应，且每摩尔该物质反应时最多能生成4 mol Ag，则应该是两个甲酸酯的结构，C.苯环上的一氯代物有两种则高度对称，甲基和两个甲酸酯结构形成的同分异构体有 ‎ ‎ ‎(3)与E具有相同的官能团，即含有碳碳双键和酯基，苯环上有两个取代基，取代基位置为邻、间、对，能发生银镜反应以及水解反应，应是甲酸某酯的形式，故符合条件的结构简 ‎　(2018·天津高考)化合物N具有镇痛、消炎等药理作用，其合成路线如下：‎ ‎(1)A的系统命名为____________，E中官能团的名称为________________。‎ ‎(2)A→B的反应类型为________，从反应所得液态有机混合物中提纯B的常用方法为____________。‎ ‎(3)C→D的化学方程式为____________________________________。‎ ‎(4)C的同分异构体W(不考虑手性异构)可发生银镜反应：且1 mol W最多与2 mol NaOH发生反应，产物之一可被氧化成二元醛。满足上述条件的W有________种，若W的核磁共振氢谱具有四组峰，则其结构简式为____________。‎ ‎(5)F与G的关系为(填序号)________。‎ a．碳链异构 b．官能团异构 c．顺反异构 d．位置异构 ‎(6)M的结构简式为____________。‎ 该路线中试剂与条件1为____________，X的结构简式为________；‎ 试剂与条件2为____________，Y的结构简式为____________。‎ 解析　(1)A为6个碳的二元醇，在第一个和最后一个碳上各有1个羟基，所以名称为1,6己二醇。明显E中含有碳碳双键和酯基两个官能团。‎ ‎(2)A→B的反应是将A中的一个羟基替换为溴原子，所以反应类型为取代反应。反应后的液态有机混合物应该是A、B混合，B比A少一个羟基，所以沸点的差距应该较大，可以通过蒸馏的方法分离。实际生产中考虑到A、B的沸点可能较高，直接蒸馏的温度较高可能使有机物炭化，所以会进行减压蒸馏以降低沸点。‎ ‎ ‎ ‎(4)C的分子式为C6H11O2Br，有一个不饱和度。其同分异构体可发生银镜反应说明有醛基；1 mol W最多与2 mol NaOH发生反应，其中1 mol是溴原子反应的，另1 mol只能是甲酸酯的酯基反应(不能是羧基，因为只有两个O)；所以得到该同分异构体一定有甲酸酯(HCOO—)结构。该同分异构体水解得到的醇可被氧化为二元醛，能被氧化为醛的醇一定为—CH2OH的结构，其他醇羟基不可能被氧化为醛基。所以得到该同分异构体水解必须得到有两个—CH2‎ OH结构的醇，因此酯一定是HCOOCH2—的结构，Br一定是—CH2Br的结构，此时还剩余三个饱和的碳原子，在三个饱和碳原子上连 ‎(7)根据路线中化合物X的反应条件，可以判断利用题 答案　(1)1,6己二醇　碳碳双键，酯基 ‎(2)取代反应　减压蒸馏(或蒸馏)‎ ‎　(2016·全国卷Ⅲ)端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应，称为Glaser反应。‎ 该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)B的结构简式为________，D的化学名称为______________。‎ ‎(2)①和③的反应类型分别为________、________。‎ ‎(3)E的结构简式为________。用1 mol E合成1,4二苯基丁烷，理论上需要消耗氢气________mol。‎ ‎(4)化合物()也可发生Glaser偶联反应生成聚合物，该聚合反应的化学方程式为__________________________。‎ ‎(5)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_______________________。‎ ‎(6)写出用2苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合成路线____________________________________________________________。‎ 答案 ‎ 解析　依据化合物E的合成路线及反应条件，可以推断出A为，A在AlCl3加热条件下与CH3CH2Cl发生取代反应生成B()，B与Cl2在光照条件下发生取代反应生成C()，C在NaNH2和H2O作用下发生消去反应生成D()，结合已知Glaser反应原理可判断出E的结构简式为 ‎。‎