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文檔簡介
限定條件下的同分異構(gòu)體的書寫判斷-2024年高
考化學(xué)考點(diǎn)微專題
微專題限定條件下的同分異構(gòu)體的書寫
,考情分析
限定條件
下的同分
異構(gòu)體的
書寫
〔題目T(2023?福建?統(tǒng)考高考真題)沙格列汀是治療糖尿病的常用藥物,以下是制備該藥物重要中間產(chǎn)物F
的合成路線。
V
Oo4、COOC2H5O^N^COOC2H5
ACOOH
HI
Boc
BC
HCONHir~\
N4coNH22
,------《Jcooc2H5
ID
BocI
FBoc
E
已知:Boc表示叔丁氧瑛基。
(7)A的其中一種同分異構(gòu)體是丁二酸分子內(nèi)脫水后的分子上一個〃被取代后的燒的衍生物,核磁共振氫
譜圖的比例為321:1,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式o(只寫一種)
趣1三1(2023?重慶?統(tǒng)考高考真題)有機(jī)物K作為一種高性能發(fā)光材料,廣泛用于有機(jī)電致發(fā)光器件
(OLED).K的一種合成路線如下所示,部分試劑及反應(yīng)條件省略。
和凡為煌基)
o
(5)G的同分異構(gòu)體中,含有兩個一2—的化合物有個(不考慮立體異構(gòu)體),其中核磁共振氫譜
有兩組峰,且峰面積比為1:3的化合物為乙,乙與足量新制的反應(yīng)的化學(xué)方程式為o
定一(或定二)移一法判斷芳香族化合物同分異構(gòu)體的數(shù)目
(1)一取代笨
例:在苯環(huán)上接1個-X,共有1種O"X
(2)二取代笨:可固定一個移動另一個,從而寫出鄰、間、對三種異構(gòu)體
例:在苯環(huán)上接2個—X或一個—X、一個一丫,均有3種
X(Y)X(Y)
(TX(Xx(Y)X^>-X
(3)三取代笨:先固定兩個原子或原子團(tuán),再逐一插入第三個原子或原子團(tuán)
例:在苯環(huán)上接3個-X,共有3種
XXX(均)
XXX
在苯環(huán)上接2個—X、l個-y,共有6種
x
在苯環(huán)上接1個—X,1個—匕1個—Z,共有10種???
一、同分異構(gòu)體的書寫
G悻O-根據(jù)有機(jī)化合物分子式判斷其可能的官能團(tuán)異構(gòu)
確定各官能團(tuán)異構(gòu)中可能的碳骨架異構(gòu)
一支鏈由整到散,位置由心到邊,排列由鄰到間
言⑥)—碳原子剩余的價鍵用氫原子去飽和,即可得到
~所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式
1.限定條件下同分異構(gòu)體的書寫
限定范圍書寫或補(bǔ)寫同分異構(gòu)體,解題時要看清所限范圍。分析已知幾種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),通過對比、
聯(lián)想、找出規(guī)律進(jìn)行補(bǔ)寫;同時注意碳的四價原則和官能團(tuán)存在位置的要求。
⑴芳香煌的同分異構(gòu)體:
①烷基的類別與個數(shù),即碳骨架異構(gòu)。
②若有2個側(cè)鏈,則存在鄰、間、對三種位置異構(gòu)。
(2)具有官能團(tuán)的有機(jī)化合物:
一般書寫順序?yàn)?碳骨架異構(gòu)一位置異構(gòu)7類型異構(gòu)。書寫要有序進(jìn)行,如書寫酯類物質(zhì)的同分異構(gòu)體時,可
采用逐一增加碳原子的方法。如書寫分子式為。8及。2含苯環(huán)的屬于酯類的同分異構(gòu)體有甲酸某酯:
2.同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷方法
(1)記憶法:記住一些常見有機(jī)化合物同分異構(gòu)體的數(shù)目,如
①凡只含一個碳原子的分子均無同分異構(gòu)體;
②乙烷、丙烷、乙烯、乙烘無同分異構(gòu)體;
③4個碳原子的烷煌有2種同分異構(gòu)體,5個碳原子的烷煌有3種同分異構(gòu)體,6個碳原子的烷燒有5種同分異
構(gòu)體。
(2)基元法:如根據(jù)丁基有4種,可以確定丁醇、戊醛、戊酸都有4種結(jié)構(gòu)。
(3)替代法:如二氯苯(a國以2)有3種同分異構(gòu)體(氯原子位置包括鄰、間、對三種),四氯苯也有3種同分異構(gòu)
體(兩個氫原子位置包括鄰、間、對三種);又如CH&的一氯代物只有1種,新戊烷。(。品)4的一氯代物也只有1
種。
(4)等效氫法:等效氫法是判斷同分異構(gòu)體數(shù)目的重要方法,其規(guī)律有:
①同一碳原子上的氫原子等效。
②同一碳原子上的甲基上的氫原子等效。
③位于對稱位置上的碳原子上的氫原子等效。
(5)二元取代物同分異構(gòu)體的判斷,可用"定一移一”的方法,即先定位一個取代基,再移動另一個取代基。
3.笨的同系物的同分異構(gòu)體
判斷苯的同系物的同分異構(gòu)體的數(shù)目一般按照基團(tuán)連接法,如。典2屬于芳香煌的同分異構(gòu)體:
(1)只有一個取代基:可以看作由苯環(huán)連接丙基(-。3場)構(gòu)成,由于丙基(—C典)有2種結(jié)構(gòu),因此有:
CH3
(3)三個取代基:
4.笨環(huán)上位置異構(gòu)的書寫技巧一一定一(或定二)移一法
(1)在苯環(huán)上連有兩個新的原子或原子團(tuán)時,可固定一個移動另一個,從而寫出鄰、間、對三種異構(gòu)體;
(2)苯環(huán)上連有三個新的原子或原子團(tuán)時,可先固定兩個原子或原子團(tuán),得到三種結(jié)構(gòu),再逐一插入第三個原子
或原子團(tuán),這樣就能寫全含有芳香環(huán)的同分異構(gòu)體。
例如:二甲苯苯環(huán)上的一氯代物的同分異構(gòu)體共有六種(2+3+1=6)。
CH3
CH3
注意:在移動原子或原子團(tuán)時要按照一定的順序,有序思考,防止重復(fù),避免遺漏,這樣就能寫全含有芳香環(huán)的
同分異構(gòu)體。
(3)若苯環(huán)上連有3個不同的取代基,其同分異構(gòu)體數(shù)目為10種,如Ctcf1苯環(huán)有3個取代基的結(jié)構(gòu)有10
種。
(4)等效氫法判斷芳香燒一鹵代物的數(shù)目
"等效氫”就是在有機(jī)物分子中處于相同或完全對稱位置的氫原子,任一等效氫原子若被相同取代基取代所得
產(chǎn)物都屬于同一物質(zhì)
例:甲苯和乙苯苯環(huán)上的一氯代物的同分異構(gòu)體分別都有三種(鄰、間、對):
CH3
①嵩①
②①②
③
二、熟記常考的同分異構(gòu)體模型:
1.只含一種化學(xué)環(huán)境的氫原子的有機(jī)物:
甲烷、乙烷、新戊烷、2,2,3,3,—四甲基丁烷、苯、環(huán)己烷、乙煥、乙烯等;
2.丁烷、丁煥、丙基、丙醇均有2種不同結(jié)構(gòu);
3.戊烷、丁烯、戊煥均有3種不同的結(jié)構(gòu);
4.丁基、C8H10芳香燒的不同的結(jié)構(gòu)均有4種;
5.己烷、。7玄8。的含有苯環(huán)的不同結(jié)構(gòu)均有5種;
6.戊基、。9H12的含有苯環(huán)的不同結(jié)構(gòu)均有8種;
7.苯環(huán)的取代:二元取代有3種;
三元取代有3種不同的情況:(1)三個取代基相同有3種,(2)兩個取代基相同一個不同(一X、一X、一V)有6
種,(3)三個取代基都不相同(-X、-丫、—Z)有10種。
三、根據(jù)限定條件書寫有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式時,往往結(jié)構(gòu)對稱。
題目用(2023?江蘇?統(tǒng)考高考真題)化合物/是鞘氨醇激酶抑制劑,其合成路線如下:
CH2Br
M國,⑴NaOH(aq)
K2cO3口”⑵稀HQ
(4)寫出同時滿足下列條件的。的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:。
堿性條件水解后酸化生成兩種產(chǎn)物,產(chǎn)物之一的分子中碳原子軌道雜化類型相同且室溫下不能使2%酸性
KMiO」溶液褪色;加熱條件下,銅催化另一產(chǎn)物與氧氣反應(yīng),所得有機(jī)產(chǎn)物的核磁共振氫譜中只有1個峰。
>12(2023?海南?統(tǒng)考高考真題)局部麻醉藥福莫卡因的一種合成路線如下:
回答問題:
(5)X與E互為同分異構(gòu)體,滿足條件①含有苯環(huán)②核磁共振氫譜只有1組吸收峰,則X的簡式為:
(任寫一種)
【題目3(2022?浙江?統(tǒng)考高考真題)某研究小組按下列路線合成藥物氯氮平。
-------------->RN\(X=Cl,Br,OH)
O
/RCOOR'II/
HN------------------->R—C一N(
V7/
②——-~>HOCH2cH
請回答:
(5)寫出同時符合下列條件的化合物F的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。
①譜和血譜檢測表明:分子中共有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,有N-8鍵。
②分子中含一個環(huán),其成環(huán)原子數(shù))4。
題目?(2022?廣東?高考真題)基于生物質(zhì)資源開發(fā)常見的化工原料,是綠色化學(xué)的重要研究方向。以化合
物/為原料,可合成丙烯酸V、丙醇V7/等化工產(chǎn)品,進(jìn)而可制備聚丙烯酸丙酯類高分子材料。
,c=o
(5)化合物V1有多種同分異構(gòu)體,其中含/結(jié)構(gòu)的有種,核磁共振氫譜圖上只有一組峰
的結(jié)構(gòu)簡式為.
「砥回(2022?全國.統(tǒng)考高考真題)左旋米那普倫是治療成人重度抑郁癥的藥物之一,以下是其鹽酸鹽(化合
物K)的一種合成路線(部分反應(yīng)條件已簡化,忽略立體化學(xué)):
J小'K
已知:化合物尸不能與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳。
回答下列問題:
(7)在E的同分異構(gòu)體中,同時滿足下列條件的總數(shù)為種。
a)含有一個苯環(huán)和三個甲基;
6)與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳;
c)能發(fā)生銀鏡反應(yīng),不能發(fā)生水解反應(yīng)。
上述同分異構(gòu)體經(jīng)銀鏡反應(yīng)后酸化,所得產(chǎn)物中,核磁共振氫譜顯示有四組氫(氫原子數(shù)量比為6:3:2:1)
的結(jié)構(gòu)簡式為。
題目回(2022.全國.高考真題)用N-雜環(huán)卡其堿(NHCbase)作為催化劑,可合成多環(huán)化合物。下面是一
種多環(huán)化合物H的合成路線(無需考慮部分中間體的立體化學(xué))。
回答下列問題:
O
2N
(7)如果要合成H的類似物(°b),參照上述合成路線,寫出相應(yīng)的〃和Gr的結(jié)構(gòu)簡式
8
、o夕分子中有個手性碳(碳原子上連有4個不同的原子或基團(tuán)時,該碳稱為手性
碳)。
題17(2023上?重慶渝中?高三重慶巴蜀中學(xué)校考期中)鹵沙嘎侖W是一種抗失眠藥物,在醫(yī)藥工業(yè)中的一
種合成方法如圖:
回答下列問題:
(7)。的一種同系物GiaHoOFG),其同分異構(gòu)體中,含有苯環(huán)并能發(fā)生銀鏡反應(yīng)、且有4條支鏈的化合物
共有種。(不考慮立體異構(gòu))
W18(2023上?陜西寶雞?高三校聯(lián)考階段練習(xí))有機(jī)物河是重要的有機(jī)合成中間體,其合成路線之一如
下:
1)NH4HCO3
2)(Boc)Q、毗咤
已知:①(品、五2、%為炫基);
②。+X-E的原子利用率為100%o
回答下列問題:
(6)。有多種同分異構(gòu)體,同時滿足下列條件的有種(不含立體異構(gòu)),其中核磁共振氫譜有4組峰
且峰面積之比為3:2:2:1的是(寫結(jié)構(gòu)簡式)。
①含有苯環(huán);②Imol異構(gòu)體最多與2moiNa反應(yīng);③Imol異構(gòu)體最多與2moiNaOH反應(yīng)。
[題亙石(2023?全國?高三專題練習(xí))毗扎地爾是一種降血脂、抗血小板聚集藥。一種合成路線如圖。
HCOOCCOOCH
ii)NH5225DHNO3,H2s03
CH3coeH2coOC2H53
ii)氨水"
Ai)HCHO,(C2H5)2NH
CH3
COOC2H5
i)KOHNCs,(Ph-COO)2
ii)Cad-ecu~~
HC1N1CH4
CH33^^3C1H2C
KI
HCI/H26
毗扎地爾
請回答下列問題:
(4)D的芳香族同分異構(gòu)體有種,其中在核磁共振氫譜上有4組蜂且峰的面積之比為2:2:2:3的
結(jié)構(gòu)簡式為O
題目10(2023上?湖北?高三校聯(lián)考階段練習(xí))肉桂醛基阿司匹林衍生物有望作為新型抗結(jié)直腸癌藥物。肉
桂醛基阿司匹林(化合物J)的某合成路線如圖所示(部分反應(yīng)條件已略去)o
G
回答下列問題:
(5)在E的同分異構(gòu)體中,同時滿足下列條件的共有種。
oo
IIII
①含有苯環(huán);②與E含有相同的官能團(tuán);③苯環(huán)上有兩個取代基;④不含-c-o-c-結(jié)構(gòu)
其中,核磁共振氫譜顯示為4組峰,且峰面積比為3:2:2:1的結(jié)構(gòu)簡式為(寫出一種即可)。
[提升練)
【題目|11](2023?浙江?統(tǒng)考高考真題)某研究小組按下列路線合成胃動力藥依托比利。
已知匕―匕4——
請回答:
(6)寫出同時符合下列條件的化合物。的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式0
①分子中含有苯環(huán)
0
_||_
-C-NH
②mNMR譜和ZR譜檢測表明:分子中共有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,有酰胺基(2)O
[題目|12](2023?湖南?統(tǒng)考高考真題)含有吐喃蔡醍骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性,一種合成
該類化合物的路線如下(部分反應(yīng)條件已簡化):
回答下列問題:
(6)◎(吠喃)是一種重要的化工原料,其能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)的同分異構(gòu)體中。除H2c=C=CH—
CHO外,還有種;
趣亙(2023?全國?統(tǒng)考高考真題)奧培米芬(化合物J)是一種雌激素受體調(diào)節(jié)劑,以下是一種合成路線
(部分反應(yīng)條件己簡化)。
11
PhMgBrNH4C1/H2Oh30%HC1
四氫吠喃C29H32O4CH2ck
33
XRMgBrNH4C1/H2OR
已知:R’R?四氫塊^Ri乂R2
回答下列問題:
(7)在。的同分異構(gòu)體中,同時滿足下列條件的共有種;
①能發(fā)生銀鏡反應(yīng);②遇FeCl3溶液顯紫色;③含有苯環(huán)。
其中,核磁共振氫譜顯示為五組峰、且峰面積比為2:2:2:1:1的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為.
意目14(2023?全國?統(tǒng)考高考真題)阿佐塞米(化合物乙)是一種可用于治療心臟、肝臟和腎臟病引起的水腫
的藥物。L的一種合成路線如下(部分試劑和條件略去)。
KMnOl)NaNO/H+
Cl2B42
CHC1NO
FeCl37622)NaBF4
CE
COOH
1)SOC1POC1
2H3
k
'f^S02NHo2)NH3H2OC7H6C1FN203s
Cl
G
已知:R—COOHSOCL:>R-COCINHQ出_
回答下列問題:
(7)具有相同官能團(tuán)的B的芳香同分異構(gòu)體還有種(不考慮立體異構(gòu),填標(biāo)號)。
12
a,10b.12c.14d.16
其中,核磁共振氫譜顯示4組峰,且峰面積比為2:2:1:1的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式為o
題互玉|(2023上?上海楊浦?高三上海市控江中學(xué)校考開學(xué)考試)化合物河是有機(jī)合成重要中間體,其合成
a網(wǎng)HO0cx
CH3CH2ONaD一「一一「一QD
已知:RQOOR2+RQH2coOR4-14+R.2OH
(5)B的一種同分異構(gòu)體同時滿足下列條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。
i.能與FeCl^aq)發(fā)生顯色反應(yīng);
ii.堿性水解后酸化,所得兩種產(chǎn)物分子均只有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。
[題目|16](2023上?湖北?高三校聯(lián)考期中)某重要的醫(yī)藥中間體,合成路線如下圖?;卮鹣铝袉栴};
CXK)H
*S-NHCCHi
A
仲I體
已知:-COOH.—NO2為間位定位基,一殂、—NHCOC4為鄰對位定位基。
)H
NHCCHi
(4)符合下列條件的物質(zhì)3的同分異構(gòu)體有種。
a.苯環(huán)上有四個取代基b.能與碳酸氫鈉反應(yīng)c.有堿性且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。
趣117(2023上?江蘇南京?高三江蘇省六合高級中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))催化劑Mo(8)6對于間位取代苯衍
生物的合成至關(guān)重要,一種化合物H的合成路線如圖:
已知:一p/l代表苯基。
(4)。與。2及0H發(fā)生酯化反應(yīng)的有機(jī)產(chǎn)物有多種同分異構(gòu)體,其一種同分異構(gòu)體同時滿足下列條件,寫出
該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:o
①分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子個數(shù)比是6:2:2:1:1;
②能發(fā)生水解反應(yīng),且Imol該物質(zhì)完全水解時消耗2molNaOH.
微專題限定條件下的同分異構(gòu)體的書寫
目](2023?福建?統(tǒng)考高考真題)沙格列汀是治療糖尿病的常用藥物,以下是制備該藥物重要中間產(chǎn)物F
的合成路線。
V
O
ACOOH-------?O%NCOOC2H5COOC2H5
H
Boc
BC
HCONHir~\
N4coNH22
,------(「COOC2H5
ID
BocI
FBoc
E
已知:瓦c表示叔丁氧默基。
(7)4的其中一種同分異構(gòu)體是丁二酸分子內(nèi)脫水后的分子上一個H被取代后的炫的衍生物,核磁共振氫
譜圖的比例為3:2:1:1,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式O(只寫一種)
0
H
HC\
2O
HC/
、c
H3cz*
【答案】(7)HO
CH2-COOH
【解析】(7)丁二酸為CH2-COOH,分子內(nèi)脫水時,兩個藪基間脫水,脫水產(chǎn)物分子上一個H被取代后的
燒的衍生物是A的同分異構(gòu)體,核磁共振氫譜圖的比例為3:2:1:1,則該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為
<o
〃/
c
c\
H2HIo
ZC/
HCNc
3HzZ
O
o
II
H2cle\
Io
HC、/
*(q
故答案為:HOo
題目Tl(2023.重慶.統(tǒng)考高考真題》有機(jī)物K作為一種高性能發(fā)光材料,廣泛用于有機(jī)電致發(fā)光器件
(OLED)。K的一種合成路線如下所示,部分試劑及反應(yīng)條件省略。
—
——
RR
知
已22(R1和凡為煌基)
o
(5)G的同分異構(gòu)體中,含有兩個一2—的化合物有個(不考慮立體異構(gòu)體),其中核磁共振氫譜
有兩組峰,且峰面積比為1:3的化合物為乙,乙與足量新制的Cu(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式為0
,,
【答案】(5)9C(C7/3)2(C7/O)2+4Cu(OH)2+2NaO7/^^C(CH3)2(COC>Afa)2+2Ctz2O+6H2O
OOo
IIIIII
【解析】(5)G的同分異構(gòu)體中,含有兩個一C一的化合物有H-C—C-CH2cH2cH3
OO
IIII
H—C—CH2cH2cH2—C—H
oOO
IIIIII
CH3—c—c—CH2CH—C—CH2CH—C—CH3
OOOOCH,O
IIIIIIIIIIIII
H—C—CH—C—CH3H—C—CHCH—C—HH—C—C—C—H
CH3CH3CH3,共10個,其中G的同分異構(gòu)
OCH,0
IIIII
H—C—C—C—H
體有9個,其中核磁共振氫譜有兩組峰,且峰面積比為1:3的化合物為"L是CH3,乙與
足量新制的Cu(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(阻)2(80)2+4。〃(08)2+2即0/上^。(網(wǎng))2
(COONcC)z+ZCu?。+6H2OO
定一(或定二)移一法判斷芳香族化合物同分異構(gòu)體的數(shù)目
Q)一取代笨
例:在苯環(huán)上接1個-x,共有1種O-x
(2)二取代掌:可固定一個移動另一個,從而寫出鄰、間、對三種異構(gòu)體
例:在苯環(huán)上接2個—X或一個—X、一個-y,均有3種
X(Y)X(Y)
(jXi-X(Y)X^-X
(3)三取代笨:先固定兩個原子或原子團(tuán),再逐一插入第三個原子或原子團(tuán)
例:在苯環(huán)上接3個-X,共有3種
在苯環(huán)上接2個—X、1個—V,共有6種
X
X
在苯環(huán)上接1個—x,i個—y,i個—z,共有io種
一、同分異構(gòu)體的書寫???
QjyO—根據(jù)有機(jī)化合物分子式判斷其可能的官能團(tuán)異構(gòu)
—確定各官能團(tuán)異構(gòu)中可能的碳骨架異構(gòu)
包)一支鏈由整到散,位置由心到邊,排列由鄰到間
密施)—碳原子剩余的價鍵用氫原子去飽和,即可得到
一所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式
i.限定條件下同分異構(gòu)體的書寫
限定范圍書寫或補(bǔ)寫同分異構(gòu)體,解題時要看清所限范圍。分析已知幾種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),通過對比、
聯(lián)想、找出規(guī)律進(jìn)行補(bǔ)寫;同時注意碳的四價原則和官能團(tuán)存在位置的要求。
⑴芳香煌的同分異構(gòu)體:
①烷基的類別與個數(shù),即碳骨架異構(gòu)。
②若有2個側(cè)鏈,則存在鄰、間、對三種位置異構(gòu)。
(2)具有官能團(tuán)的有機(jī)化合物:
一般書寫順序?yàn)?碳骨架異構(gòu)一位置異構(gòu)一類型異構(gòu)。書寫要有序進(jìn)行,如書寫酯類物質(zhì)的同分異構(gòu)體時,可
采用逐一增加碳原子的方法。如書寫分子式為。84。2含苯環(huán)的屬于酯類的同分異構(gòu)體有甲酸某酯:
0
H—C—;乙酸某酯:
00
CH—C—3^二);苯甲酸某酯:(iyC-OCH3o
2.同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷方法
(1)記憶法:記住一些常見有機(jī)化合物同分異構(gòu)體的數(shù)目,如
①凡只含一個碳原子的分子均無同分異構(gòu)體;
②乙烷、丙烷、乙烯、乙煥無同分異構(gòu)體;
③4個碳原子的烷燒有2種同分異構(gòu)體,5個碳原子的烷燒有3種同分異構(gòu)體,6個碳原子的烷燃有5種同分異
構(gòu)體。
(2)基元法:如根據(jù)丁基有4種,可以確定丁醇、戊醛、戊酸都有4種結(jié)構(gòu)。
(3)替代法:如二氯苯(W)有3種同分異構(gòu)體(氯原子位置包括鄰、間、對三種),四氯苯也有3種同分異構(gòu)
體(兩個氫原子位置包括鄰、間、對三種);又如C&的一氯代物只有1種,新戊烷。(。風(fēng))4的一氯代物也只有1
種。
(4)等效氫法:等效氫法是判斷同分異構(gòu)體數(shù)目的重要方法,其規(guī)律有:
①同一碳原子上的氫原子等效。
②同一碳原子上的甲基上的氫原子等效。
③位于對稱位置上的碳原子上的氫原子等效。
(5)二元取代物同分異構(gòu)體的判斷,可用"定一移一”的方法,即先定位一個取代基,再移動另一個取代基。
3.笨的同系物的同分異構(gòu)體
判斷苯的同系物的同分異構(gòu)體的數(shù)目一般按照基團(tuán)連接法,如。典2屬于芳香煌的同分異構(gòu)體:
⑴只有一個取代基:可以看作由苯環(huán)連接丙基(-。3場)構(gòu)成,由于丙基(-。34)有2種結(jié)構(gòu),因此有:
CH3
。
CH2CH2CH3CH—CH3
(2)兩個取代基:
CH3
(3)三個取代基:
4.笨環(huán)上位置異構(gòu)的書寫技巧一一定一(或定二)移一法
(1)在苯環(huán)上連有兩個新的原子或原子團(tuán)時,可固定一個移動另一個,從而寫出鄰、間、對三種異構(gòu)體;
(2)苯環(huán)上連有三個新的原子或原子團(tuán)時,可先固定兩個原子或原子團(tuán),得到三種結(jié)構(gòu),再逐一插入第三個原子
或原子團(tuán),這樣就能寫全含有芳香環(huán)的同分異構(gòu)體。
例如:二甲苯苯環(huán)上的一氯代物的同分異構(gòu)體共有六種(2+3+1=6)。
注意:在移動原子或原子團(tuán)時要按照一定的順序,有序思考,防止重復(fù),避免遺漏,這樣就能寫全含有芳香環(huán)的
同分異構(gòu)體。
CH3
(3)若苯環(huán)上連有3個不同的取代基,其同分異構(gòu)體數(shù)目為10種,如(/苯環(huán)有3個取代基的結(jié)構(gòu)有10
種。
(4)等效氫法判斷芳香燒一鹵代物的數(shù)目
"等效氫”就是在有機(jī)物分子中處于相同或完全對稱位置的氫原子,任一等效氫原子若被相同取代基取代所得
產(chǎn)物都屬于同一物質(zhì)
例:甲苯和乙苯苯環(huán)上的一氯代物的同分異構(gòu)體分別都有三種(鄰、間、對):
二、熟記??嫉耐之悩?gòu)體模型:
1.只含一種化學(xué)環(huán)境的氫原子的有機(jī)物:
甲烷、乙烷、新戊烷、2,2,3,3,—四甲基丁烷、苯、環(huán)己烷、乙煥、乙烯等;
2.丁烷、丁煥、丙基、丙醇均有2種不同結(jié)構(gòu);
3.戊烷、丁烯、戊快均有3種不同的結(jié)構(gòu);
4.丁基、。8H10芳香燒的不同的結(jié)構(gòu)均有4種;
5.己烷、。7玄8。的含有苯環(huán)的不同結(jié)構(gòu)均有5種;
6.戊基、C9H12的含有苯環(huán)的不同結(jié)構(gòu)均有8種;
7.苯環(huán)的取代:二元取代有3種;
三元取代有3種不同的情況:(1)三個取代基相同有3種,(2)兩個取代基相同一個不同(一X、一X、一丫)有6
種,(3)三個取代基都不相同(-X、-V、—Z)有10種。
三、根據(jù)限定條件書寫有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式時,往往結(jié)構(gòu)對稱。
題目1(2023?江蘇?統(tǒng)考高考真題)化合物/是鞘氨醇激酶抑制劑,其合成路線如下:
(4)寫出同時滿足下列條件的。的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:0
堿性條件水解后酸化生成兩種產(chǎn)物,產(chǎn)物之一的分子中碳原子軌道雜化類型相同且室溫下不能使2%酸性
助赤。4溶液褪色;加熱條件下,銅催化另一產(chǎn)物與氧氣反應(yīng),所得有機(jī)產(chǎn)物的核磁共振氫譜中只有1個峰。
COOCH:
【答案】(4)
【解析】(4)的同分異構(gòu)體堿性條件水解后酸化生成兩種產(chǎn)物,產(chǎn)物之一的分子中碳原子軌道
雜化類型相同且室溫下不能使2%酸性KMnOi溶液褪色,說明其同分異構(gòu)體為5,且該水解產(chǎn)物為苯甲
酸;另一水解產(chǎn)物為丙醇,且加熱條件下,銅催化該產(chǎn)物與氧氣反應(yīng),所得有機(jī)產(chǎn)物的核磁共振氫譜中只有
COOCH
1個峰,由此確定該醇為2—丙醇,由此確定又人的同分異構(gòu)體為((3XC
W12(2023?海南?統(tǒng)考高考真題)局部麻醉藥福莫卡因的一種合成路線如下:
2ZaOfcA…
DE
回答問題:
(5)X與E互為同分異構(gòu)體,滿足條件①含有苯環(huán)②核磁共振氫譜只有1組吸收峰,則X的簡式為:
(任寫一種)
【答案】(5)
CHTCHJCHICI
[解析】(5)E的結(jié)構(gòu)為CH£I,同分異構(gòu)體滿足①含有苯環(huán)②核磁共振氫譜只有1組吸收峰,
CI
Cl
說明結(jié)構(gòu)高度對稱,則X的一種結(jié)構(gòu)簡式為
1演|3(2022?浙江?統(tǒng)考高考真題)某研究小組按下列路線合成藥物氯氮平。
NO2
-------------->RN\(X=Cl,Br,OH)
O
/RCOOR'II/
HN-------------------?R—C一N(
V7/
②——-~>HOCH2cH
請回答:
(5)寫出同時符合下列條件的化合物F的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。
①1"-NMR譜和譜檢測表明:分子中共有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,有N-H鍵。
②分子中含一個環(huán),其成環(huán)原子數(shù))4。
【解析】(5)化合物尸的同分異構(gòu)體,則有1個不飽和度,其有3種等效氫,含有N—H鍵,且分子中含有含一
個環(huán),其成環(huán)原子數(shù))4,則這樣的結(jié)構(gòu)有
題目?(2022?廣東?高考真題)基于生物質(zhì)資源開發(fā)常見的化工原料,是綠色化學(xué)的重要研究方向。以化合
物/為原料,可合成丙烯酸V、丙醇V7/等化工產(chǎn)品,進(jìn)而可制備聚丙烯酸丙酯類高分子材料。
8
,c=o
(5)化合物V7有多種同分異構(gòu)體,其中含/結(jié)構(gòu)的有種,核磁共振氫譜圖上只有一組峰
的結(jié)構(gòu)簡式為
O
II
【答案】(5)2C—<H
c=o
【解析】(5)化合物VI的分子式為其同分異構(gòu)體中含有/,則符合條件的同分異構(gòu)體有
H-C—CH2cH3和—C—CH,,共2種,其中核磁共振氫譜中只有一組峰的結(jié)構(gòu)簡式為
OO
II-II
H.C—C—CU.,故答案為:一C—CH,.
題目回(2022?全國.統(tǒng)考高考真題)左旋米那普倫是治療成人重度抑郁癥的藥物之一,以下是其鹽酸鹽(化合
物K)的一種合成路線(部分反應(yīng)條件已簡化,忽略立體化學(xué)):
,N-^J小'K
已知:化合物F不能與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳。
回答下列問題:
(7)在E的同分異構(gòu)體中,同時滿足下列條件的總數(shù)為種。
a)含有一個苯環(huán)和三個甲基;
b)與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳;
c)能發(fā)生銀鏡反應(yīng),不能發(fā)生水解反應(yīng)。
上述同分異構(gòu)體經(jīng)銀鏡反應(yīng)后酸化,所得產(chǎn)物中,核磁共振氫譜顯示有四組氫(氫原子數(shù)量比為6:3:2:1)
的結(jié)構(gòu)簡式為。
CH,
CH3
CH,HOOC?、一C(X)H
【答案】(7)10<?OOHCfh
)H
【解析】(7)E的結(jié)構(gòu)簡式為HOOC,E的分子式為61耳2。3,不飽和度為6;E的同分異構(gòu)體與飽
和NaHCOi溶液反應(yīng)產(chǎn)生CO2,結(jié)合分子式中O原子的個數(shù),說明含1個疑基,能發(fā)生銀鏡反應(yīng)、不能發(fā)生
水解反應(yīng)說明還含1個醛基;若3個甲基在苯環(huán)上的位置為R時,段基、醛基在苯環(huán)上有3種位置;
若3個甲基在苯環(huán)上的位置為時,疑基、醛基在苯環(huán)上有6種位置;若3個甲基在苯環(huán)上的位置
為時,疑基、醛基在苯環(huán)上有1種位置;故符合題意的同分異構(gòu)體共有3+6+1=10種;上述同
分異構(gòu)體經(jīng)銀鏡反應(yīng)后酸化所得產(chǎn)物中核磁共振氫譜顯示有4組氫且氫原子數(shù)量比為6:3:2:1的結(jié)構(gòu)簡
CH,
H()(X,CH,
CHvCOOH
題目回(2022.全國.高考真題)用N-雜環(huán)卡其堿(NHCbase)作為催化劑,可合成多環(huán)化合物。下面是一
種多環(huán)化合物H的合成路線(無需考慮部分中間體的立體化學(xué))。
.CHO
CHO
cH3cHO
Cu/O2l)Br2/CCl4
△NaOH2)OH-
6△
回②③NHCbase
Na2CO3O2N
O⑥
/X/NO
回+E1)強(qiáng)堿HO2O」
C5H6O2|2)g<^
④⑤回
回
10
回答下列問題:
0
(7)如果要合成H的類似物H'[0),參照上述合成路線,寫出相應(yīng)的。和G'的結(jié)構(gòu)簡式
、o〃分子中有個手性碳(碳原子上連有4個不同的原子或基團(tuán)時,該碳稱為手性
碳)。
CHO
【答案】(7)5
【解析】(7)G與。反應(yīng)生成〃的反應(yīng)中,。中碳碳雙鍵斷裂與G中NO?和。=。成環(huán),且。=。與
-CHO成環(huán),從而得到可推知,若要合成
NO2,手性碳原子為連有4各不同基團(tuán)的飽和碳原子,則d
窺目7(2023上?重慶渝中?高三重慶巴蜀中學(xué)??计谥校u沙嗖侖W是一種抗失眠藥物,在醫(yī)藥工業(yè)中的一
種合成方法如圖:
回答下列問題:
(7)。的一種同系物G(aHQFG),其同分異構(gòu)體中,含有苯環(huán)并能發(fā)生銀鏡反應(yīng)、且有4條支鏈的化合物
共有種。(不考慮立體異構(gòu))
【答案】(7)30
【解析】(7)。為同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)且能發(fā)生銀鏡反應(yīng),即含有苯環(huán)和醛基,則
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