第一篇　主题七　热点题空12　有限制条件同分异构体的书写-2024年高考化学二轮复习课件

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1.常见限制条件与结构关系总结
2.限制条件的同分异构体书写技巧(1)取代法“端基”(即一价基团，主要包括：—R、—X、—OH、—CHO、—COOH、HCOO—、—CN、—NH2、—NO2)在有机物的结构简式中只能位于链端。解题时可将全部“端基”从分子中“抠”出来，然后将“端基”视为取代基去取代“碳骨架”中的氢原子。(2)拼接组装法利用信息确定大致结构碎片，根据“偶碳氧”计算剩余的烃基片段，最后结合位置信息(核磁共振氢谱、苯环的一氯代物等)合理拼接。
(3)插入法“桥基”基团(即二价基团，主要包括—C≡C—、—O—、—CO—、—COO—等)，在有机物的结构简式中只能位于链的中间。解题时可先将“桥基”从分子中抠出来，然后有序插入到“碳骨架”中即得可能的同分异构体结构。不对称的酯基(—COO—)可以采用“正反”两种方式插入C—C中，但要注意C—H的插入，其中一种变成了—COOH。(4)根据等效氢原子预测特点结构①等效氢原子的种类较少，预测分子高度对称。②有6个等效氢，预测有2个甲基，有3个等效氢，预测有1个甲基。
3.含苯环同分异构体数目确定技巧(1)若苯环上连有2个取代基，其结构有邻、间、对3种。(2)若苯环上连有3个相同的取代基，其结构有3种。(3)若苯环上连有—X、—X、—Y 3个取代基，其结构有6种。(4)若苯环上连有—X、—Y、—Z 3个不同的取代基，其结构有10种。
邻甲基苯甲酸( )的同分异构体中，满足下列条件的同分异构体共有_____种。①属于芳香族化合物②能与银氨溶液反应产生光亮的银镜③能与NaOH溶液反应
思路分析第一步：根据限制条件确定基团和官能团含有苯环、(酚)—OH、—CHO或苯环和 。第二步：将已知基团或官能团在苯环上排布。(1)若为(酚)—OH、—CHO，还剩余一个碳原子(“—CH2—”)，最后分别将“—CH2—”插入其中，图示如下：(数字表示“—CH2—”插入的位置)
(2)若为—OOCH，插入“—CH2—”图示如下：
第三步：算总数为5＋5＋3＋4＝17种。
1.[2022·北京，17(2)节选]B(CH3CH2CH2COOH)的一种同分异构体，其核磁共振氢谱只有一组峰，结构简式为_______。
B的同分异构体分子式为C4H8O2，不饱和度Ω＝1，由此可推知该同分异构体可能为羧酸、酯、环醇、环醚。限定条件为核磁共振氢谱只有一组峰，说明该同分异构体的对称性非常好，8个H完全相同，这样就排除了羧酸、酯、环醇，所以应该是高度对称的环醚 。
2.[2022·全国乙卷，36(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。上述同分异构体经银镜反应后酸化，所得产物中，核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6∶3∶2∶1)的结构简式为____________________________________。
由E的结构简式知其分子式为C11H12O3，不饱和度为6；E的同分异构体与饱和NaHCO3溶液反应产生CO2，结合分子式中O原子的个数，说明含1个羧基；能发生银镜反应、不能发生水解反应说明还含1个醛基；若3个甲基在苯环上的位置为 时，羧基、醛基在苯环上有3种位置；若3个甲基在苯环上的位置为 时，羧基、醛基在苯环上有6种位置；若3个甲基在苯环上的位置为 时，羧基、醛基在苯环上有1种位置；
故符合题意的同分异构体共有3＋6＋1＝10种；上述同分异构体经银镜反应后酸化所得产物中核磁共振氢谱显示有4组氢且氢原子数量比为6∶3∶2∶1的结构简式为 、 。
3.[2021·河北，18(2)]D( )有多种同分异构体，其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为____________、____________。①可发生银镜反应，也能与FeCl3溶液发生显色反应；②核磁共振氢谱有四组峰，峰面积比为1∶2∶2∶3。
的同分异构体满足：①可发生银镜反应，也能与FeCl3溶液发生显色反应，说明结构中含有醛基和酚羟基，根据不饱和度可知该结构中除醛基外不含其他不饱和键，②核磁共振氢谱有四组峰，峰面积比为1∶2∶2∶3，说明该结构具有对称性，根据该结构中氧原子数可知该结构中含有1个醛基、2个酚羟基、1个甲基，满足该条件的同分异构体结构简式为 和 。
4.(2023·湖南张家界二模)某有机合成的片段如下：
(1)A能使溴的CCl4溶液褪色，其官能团的名称为___________，B的结构简式为_________________。
(CH3)2CHCH2OH
由A的分子式和反应①的条件及A能使溴的CCl4溶液褪色可以判断A为CH2==C(CH3)2；(CH3)2CHCHO是由(CH3)2CHCH2OH氧化得到的，B的结构简式为(CH3)2CHCH2OH，C为 。
(2)C的酯类同分异构体共有_____种，既能发生银镜反应，又能发生水解反应的同分异构体的结构简式：_________________________________。
HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2
(CH3)2CHCOOH属于酯类的同分异构体有甲酸丙酯、甲酸异丙酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯4种。
5.(2023·石家庄一模)苯环上的一氯取代物有两种的D(C10H14)的同分异构体有_____种，写出其中核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积之比为3∶2∶1∶1的结构简式：______________。
根据分子式可知D为苯的同系物，去掉一个苯环，还有四个饱和碳原子，苯环上的一氯取代物有两种，则苯环上不能只有一个取代基；若含两个不同的取代基，只能处于对位，可能是甲基和正丙基、甲基和异丙基；若两取代基相同则为2个乙基，两个乙基只能处于邻位；若含3个取代基则为2个甲基和1个乙基，只能是如下两种结构： 、 ；
若苯环上有4个取代基则为4个甲基，此时苯环只有一种氢，不符合题意，因此符合要求的同分异构体有5种，其中核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积之比为3∶2∶1∶1的结构简式： 。
6.符合下列3个条件的 的同分异构体有_____种。①遇FeCl3溶液显色；②苯环上只有两个取代基；③1 ml该物质最多消耗3 ml NaOH。其中有5种不同化学环境氢原子的是_________________________(写结构简式)。
同分异构体符合下列条件：①遇FeCl3溶液显色，说明含有酚羟基；②苯环上只有两个取代基；③1 ml 该物质最多消耗3 ml NaOH，说明另一个取代基为RCOO—，该取代基为CH3CH2CH2COO—、(CH3)2CHCOO—，这两种取代基都与酚羟基有邻、间、对3种位置关系，所以符合条件的有6种，其中有5种不同化学环境氢原子的是 。
7.有机物W是C( )的同系物，且具有以下特征：ⅰ.比C少3个碳原子；ⅱ.含甲基，能发生银镜反应。符合上述条件的W有______种(不考虑立体异构)；其中核磁共振氢谱峰面积之比为1∶2∶2∶2∶3的W的结构简式为________________________。
由于W是C的同系物且比C少3个碳原子，所以W的分子式为C9H10O2，W的结构中含有一个 和一个 ，又因为W可以发生银镜反应，所以可以推断W中一定含有醛基，且醛基的存在形式为 ，符合条件的W的结构简式有 、 、 、 、 、 、
、 共13种；核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积之比为1∶2∶2∶2∶3的W的结构简式为 、 。