盐城市2024届高三化学二轮专题复习讲义（22）-专题五第二讲 同分异构体

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【复习目标】
1．能基于官能团、化学键的特点与反应规律分析和推断含有典型官能团的有机化合物的化学性质。根据有关信息书写相应的反应式。
2．能辩识同分异构现象，能写出符合特定条件的同分异构体，能举例说明立体异构现象。
【重点突破】
1．对“未知物质”的推断与结构书写。
2．限制条件下同分异构体的书写。
【真题再现】
例1．（1）（2023·江苏卷）
B的分子式为C2H3OCl，可由乙酸与SOCl2反应合成，B的结构简式为 。
（2）（2022·江苏卷）
解析：（1）与CH3COCl发生取代反应生成，可推知化学方程式为+CH3COCl→+HCl，可知B为CH3COCl；（2）E经过还原反应转化为F，F再转化为G，其中F和G的分子式都是C12H17NO2，则F为，F和G互为手性异构体。
答案：（1）CH3COCl
（2）
【知能整合】
1．流程中未知物的判断
在有机推断题中，经常遇到框图转化步骤中出现“有机物结构简式→字母代替有机物→分子式(或者有机物结构简式)”，要求写出“字母所代替的有机物(或者有机试剂)”的结构简式或推测可能的副产品。
（1）圈出前后两种物质的相同点与不同点；
（2）分析反应条件可能给予的暗示；
（3）结合其他所给已知条件（如分子式、性质等）推断；
（4）试写该物质的结构简式，最后用所有已知信息（如分子式是否正确等）验证。
解题的思路是：对比找差异（前后结构上的差异判断官能团的变化），性质巧推断（结合不饱和度、有机物性质及反应条件，推断结构），式量来印证（通过题目提供的分子式来印证猜想，检验结果）。
2．副产物的判断
（1）按“流程中未知物”方法判断
（2）在物质旧键断裂的过程中，断键的部位可能不同，这是产物副产物的重要途径，在分流流程的每一步时，要适当留心观察，特别是判断副产物时，要弄清主产物产生的机理，结合所学有机化学知识进行判断 。如反应生成外，副产物可能为。
整个推断的思路就是对比结构差异，弄清反应机理，结合反应机理，依据式量，判断副产物的结构。
例2．（1）（2023·江苏卷）写出同时满足下列条件的C（）的一种同分异构体的结构简式： 。
（2）（2022·江苏卷）D（）的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：_______。
①分子中含有4种不同化学环境的氢原子；②碱性条件水解，酸化后得2种产物，其中一种含苯环且有2种含氧官能团，2种产物均能被银氨溶液氧化。
解析：（1）C的同分异构体碱性条件水解后酸化生成两种产物，产物之一的分子中碳原子轨道杂化类型相同且室温下不能使2%酸性KMnO4溶液褪色，说明其同分异构体为5，且该水解产物为苯甲酸；另一水解产物为丙醇，且加热条件下，铜催化该产物与氧气反应，所得有机产物的核磁共振氢谱中只有1个峰，由此确定该醇为2-丙醇，由此确定的同分异构体为。（2）D的分子式为C12H14O3，其一种同分异构体在碱性条件水解，酸化后得2种产物，其中一种含苯环且有2种含氧官能团，2种产物均能被银氨溶液氧化，说明该同分异构体为酯，且水解产物都含有醛基，则水解产物中，有一种是甲酸，另外一种含有羟基和醛基，该同分异构体属于甲酸酯；同时，该同分异构体分子中含有4种不同化学环境的氢原子，则该同分异构体的结构简式为。
答案：（1） （2）
【知能整合】
1．常见限定条件与结构关系总结
（1）不饱和度(Ω)与结构关系
（2）化学性质与结构关系
（3）核磁共振氢谱与结构关系
①确定有多少种不同化学环境的氢。
②判断分子的对称性。
（4）限定条件下同分异构体的书写流程
①去除苯环外，统计剩余基团的不饱和度、碳原子数和氧原子数（若有其它原子也
需统计）。
②结合题给限制条件，写出符合条件的官能团结构，即碎片结构。
③结合不饱和度、碳原子数和氧原子数及已知碎片，判断出所有碎片结构。
④结合氢原子的化学环境进行拼装。
当含苯环有机物的氢原子种类较少时，特别注意对称性。
写出下列物质中苯环一取代物的种类及氢原子的种类
【体系再构】
【随堂反馈】
基础训练
1．（2020·江苏卷）
B的结构简式为 。
（2）（2019·江苏卷）
C→D的反应中有副产物X（分子式为C12H15O6Br）生成，写出X的结构简式：________。
（3）（2018·江苏卷）
B的分子式为C9H14O，写出B的结构简式：___________________。
（4）（2017·江苏卷）
G的分子式为C12H14N2O2，经氧化得到H，写出G的结构简式： ___________________。
2．（1）（2020·江苏卷）C（）的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式 。
①能与FeCl3溶液发生显色反应。
②能发生水解反应，水解产物之一是α−氨基酸，另一产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1且含苯环。
（2）（2019·江苏卷）C（）的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：________。
（3）（2018·江苏卷）的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：________。
①分子中含有苯环，能与FeCl3溶液发生显色反应，不能发生银镜反应；
②碱性条件水解生成两种产物，酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢。
（4）（2017·江苏卷）写出同时满足下列条件的C（）的一种同分异构体的结构简式：____________________________。
①含有苯环，且分子中有一个手性碳原子；
②能发生水解反应，水解产物之一是α－氨基酸，另一水解产物分子中只有2种不同化学环境的氢。
（5）写出同时满足下列条件的的一种同分异构体的结构简式：_______________________________(只写一种)。
Ⅰ．分子中含有2个苯环；
Ⅱ．分子中含有7种不同化学环境的氢；
Ⅲ．能水解生成两种有机物，一种产物能发生银镜反应，另一种产物既能发生银镜反应又能与FeCl3溶液发生显色反应。
拓展训练
3．（1）
E和F发生取代反应生成G的同时有HCl生成，则F的结构简式是________。
（2）
写出B的结构简式___________________。
（3），写出F的结构简式为_____。
（4），
，写出G的结构简式_____
（5），Y的分子式为C10H13N2Cl，则Y的结构简式为_______________________。
4．写出下列特定有机物的结构简式。
（1）（2023·南京六校联考）与C2H5OH发生酯化反应的有机产物有多种同分异构体，其中一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：
_______________________________________________________________。
①分子中不同化学环境的氢原子个数之比是6∶2∶2∶1∶1；②能发生水解反应，且1 ml该物质完全水解时消耗2 ml NaOH
（2）写出同时满足下列条件的X（）的一种同分异构体的结构简式：__________________________________________________________。
①含有苯环，且遇FeCl3溶液不显色；
②能发生水解反应，水解产物之一能发生银镜反应，另一水解产物分子中只有3种不同化学环境的氢原子。
（3）有机物M为W（）的同系物，比W少一个碳原子，M有多种同分异构体，写出一种满足下列条件的M的同分异构体的结构简式： 。
①能发生银镜反应；
②有4种不同化学环境的氢原子；
③能发生水解反应，且水解产物之一能与氯化铁溶液发生显色反应。
答案：
1．（1）
（2）
（3）
（4）
2．（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
3．（1）（2） （3）（4） （5）
4．（1）
（2）。
（3）

【课后作业】
1．（2023·南通三调）化合物H是一种抗失眠药物，其合成路线如下：
已知：一元取代苯进行二元取代反应时，已有基团会对其他基团进入苯环的位置产生影响。如：—CH3为邻、对位定位基，；—NH2为邻、对位定位基，—NO2、—COOH为间位定位基。
（1）B→C所需的试剂为 。
（2）若用KOH代替AlCl3，D→E会生成一种与E互为同分异构体的有机物，该有机物的结构简式为 。
（3）G→H转化过程中另一产物为 。
（4）E的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式： 。
①能发生银镜反应；②含有2个苯环，分子中有3种不同化学环境的氢原子。
（5）设计以乙二酸(HOOCCOOH)和苯为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。
2．化合物G是临床常用的镇静、麻醉药物，其合成路线流程图如下：
（1）B中的含氧官能团名称为 和 。
（2）D→E的反应类型为 。
（3）X的分子式为C5H11Br，写出X的结构简式： 。
（4）F→G的转化过程中，还有可能生成一种高分子副产物Y，Y的结构简式
为 。
（5）写出同时满足下列条件的G的一种同分异构体的结构简式： 。
①分子中含有苯环，能与FeCl3溶液发生显色反应
②分子中只有4种不同化学环境的氢
3．（2023·常州期末）喹唑啉酮环(F)是合成抗肿瘤药物的关键中间体，其合成路线如下。

（1）B分子中氮原子的杂化轨道类型为 。
（2）B→C的反应类型为 。
（3）已知G是比C多一个碳原子的同系物。G的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式： 。
①分子中有4种不同化学环境的氢原子；
②分子中含有碳碳双键，但不存在顺反异构；
③能与FeCl3溶液发生显色反应，且苯环上的一氯代物只有一种。
（4）E的分子式为C14H8FClN2，其结构简式为 。
（5）有机物H()是制备达克替尼的重要中间体。写出以和HCHO为原料，制备有机物H的合成路线流程图（无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。
4．化合物G对白色念珠菌具有较强的抑制作用。G可经下图所示合成路线制备：
（1）A→B的反应类型是________。
（2）E中含氧官能团的名称为________和________。
（3） C与B互为同分异构体，能与小苏打反应放出CO2，且能与SOCl2发生取代反应生成D。写出C的结构简式：________。
（4）写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式：________。(不考虑立体异构)
①含有—SH结构；
②能在酸性条件下发生水解反应，两种水解产物均含有三种不同环境的H原子。
其中一种水解产物既能遇FeCl3溶液显色，又能与Br2的CCl4溶液发生加成反应。
5．（2023·苏北四市一调）康普瑞汀磷酸二钠(H)可减少肿瘤血流量并引起肿瘤坏死，其人工合成路线如下：
（1）B分子式为C9H11O3Br，其结构简式为 。
（2）设计A→B的目的是 。
（3）E→F的反应类型为 。
（4）C的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式： 。
①分子中苯环上只有2个取代基，且分子中含有5种不同化学环境的氢原子；
②能发生水解反应，水解产物均能发生银镜反应，其中一种产物遇FeCl3溶液能发生显色反应。
（5）已知：。
写出以、CH3OCH2Cl和HCHO为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
6．五味子丙素具有良好的抗肝炎病毒活性，其中间体H的一种合成路线如下：
（1）A中含氧官能团的名称为 和 。
（2）B→C的反应类型为 。
（3）F的分子式为C10H11NO5，E→F发生还原反应，写出F的结构简式： 。
（4）D的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：
（只写一种）。
①能发生银镜反应、水解反应且能与FeCl3溶液发生显色反应；
②分子中有4种不同化学环境的氢。
【课后作业】答案：
1．（1）KMnO4(H＋) （2）
（3）H2O （4）
（5）
2．（1）醛基、酯基 （2）取代反应
（3） （4）
（5） 或
3．（1） sp2、sp3 （2）还原反应
（3）
（4）
（5）
4．（1）加成反应 （2） 羰基 酯基 （3）
5．（1） （2）保护酚羟基
（3）取代反应 （4）
（5）
6．（1）（酚）羟基 羧基（2）取代反应
（3）
（4）、、、 等 不饱和度
思考方向
Ω＝1
1个双键或1个环
Ω＝2
1个叁键或2个双键或1个双键和1个环
Ω＝3
3个双键或1个双键和1个叁键(或考虑环结构)
Ω>4
考虑可能含有苯环
化学性质
思考方向
能与金属钠反应
羟基、羧基
能与碳酸钠溶液反应
酚羟基、羧基
与氯化铁溶液发生显色反应
酚羟基
发生银镜反应
醛基、甲酸酯类
发生水解反应
卤素原子、酯基
物质
苯环一取代物种类
氢原子的种类
物质
苯环一取代物种类
氢原子的种类
3
4
1
2
2
4
1
3