专题-同分异构体-答案.doc
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专题——同分异构体(答案)
高三班姓名
一、同分异构现象:
化合物具有相同的分子式,但因结构不同而产生了性质上的差异的现象。
二、同分异构体的类别:
异构方式
形成原因
示例
碳链异构
碳骨架不同
CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)CH3
位置异构
官能团位置不同
CH2==CH—CH2—CH3与CH3—CH==CH—CH3
官能团异构
官能团种类不同
CH3CH2OH和CH3—O—CH3
命题点1 同分异构体的书写
1.烷烃
烷烃只存在碳链异构,书写时要注意全面而不重复,具体规则如下:
成直链,一条线;摘一碳,挂中间;往边移,不到端;
摘两碳,成乙基;二甲基,同邻间;不重复,要写全。
以C6H14为例说明(只写出碳骨架):
①成直链,一条线:
C―C―C―C―C―C
②摘一碳,挂中间:
③往边移,不到端:
④二甲基,同邻间:
因此,C6H14有5种同分异构体。
2.具有官能团的有机物
(1)按碳链异构⇒位置异构⇒官能团异构的顺序书写。
实例:
(以C4H8O为例且只写出骨架与官能团)
①碳链异构:
②位置异构:
③官能团异构:
C―O―C―C―C、C―C―O―C―C、
(2)常见的官能团异构:
组成通式
可能的类别
典型实例
CnH2n+2
只能是烷烃
不存在类别异构
CnH2n
烯烃、环烷烃
CH2=CHCH3、H2CCH2
CH2
CnH2n-2
炔烃、二烯烃、环烯烃
CH≡CCH2CH3、CH2=CHCH=CH2、
CnH2n+2O
醇、醚
C2H5OHCH3OCH3
CnH2nO
醛、酮、烯醇、
环醚、环醇
CH3CH2CHO、CH3COCH3、CH=CHCH2OH
CH3CH-CH2CH2-CHOH
OCH2
CnH2nO2
羧酸、酯、
羟基醛、羟基酮
CH3COOH、HCOOCH3、HOCH2CHO
CnH2n-6O
酚、芳香醇、芳香醚
H3CC6H4OH、C6H5CH2OH、C6H5OCH3
CnH2n+1NO2
硝基烷烃、氨基酸
CH3CH2NO2、H2NCH2COOH
Cn(H2O)m
单糖或二糖
葡萄糖与果糖(C6H12O6)、
蔗糖与麦芽糖(C12H22O11)
3.芳香族化合物
(1)苯环上有两个取代基,苯环上的位置有邻、间、对三种。
如:
(2)苯环上有三个取代基。
①若三个取代基相同,则有3种结构:
②若三个取代基中有2个相同,则有6种结构:
③若三个取代基均不相同,则有10种结构:
4.限定条件下同分异构体的书写
已知有机物的分子式或结构简式,书写在限定条件下的同分异构体或判断同分异构体的种数,是高考的热点和难点。
解答这类题目时,要注意分析限定条件的含义,弄清楚在限定条件下可以确定什么,再根据分子式并针对可变因素书写各种符合要求的同分异构体。
【例1】.分子式为C7H8O,结构中含有苯环的同分异构体:
、
【例2】.分子式为C8H8O2,结构中含有苯环且属于酯类的同分异构体有(逐一增碳法):
甲酸某酯:
、(邻、间、对);
乙酸某酯:
;苯甲酸某酯:
。
【例3】.有机物B()的一种同分异构体满足下列条件:
Ⅰ.能发生银镜反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应。
Ⅱ.分子中有6种不同化学环境的氢,且分子中含有两个苯环。
写出该同分异构体的结构简式:
_。
命题点2 同分异构体数目的确定
(1)记忆法:
记住一些常见有机物异构体数目,例如
①凡只含一个碳原子的分子均无异构体;
②乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、乙炔、丙炔无异构体;
③4个碳原子的烷烃有2种异构体,5个碳原子的烷烃有3种异构体,6个碳原子的烷烃有5种异构体。
(2)基元法
①丙基的结构有2种[—CH2CH2CH3、—CH(CH3)2],则丙醇(—C3H7OH)、丁醛(C3H7—CHO)、丁酸(C3H7—COOH)有2种同分异构体。
②丁基的结构有4种,则一氯丁烷(C4H9—Cl)、丁醇(C4H9—OH)、戊醛(C4H9—CHO)、
戊酸(C4H9—COOH)有4种同分异构体。
③戊基的结构有8种,则一氯戊烷(C5H11—Cl)、戊醇(C5H11—OH)、己醛(C5H11—CHO)、
己酸(C5H11—COOH)有8种同分异构体。
(3)先定后动法
分析二元取代物的方法,如分析C3H6Cl2的同分异构体,先固定其中一个Cl的位置,
移动另外一个Cl,从而得到其同分异构体:
、
共四种。
(4)替代法
如二氯苯(C6H4Cl2)有3种同分异构体,则四氯苯也有3种同分异构体(将H和Cl位置互换);又如CH4的一氯代物只有1种,则新戊烷[C(CH3)4]的一氯代物也只有1种。
(5)等效氢法
分子中有多少种“等效”氢原子,某一元取代物就有多少种。
①同一个碳原子上的氢原子属于“等效”氢原子。
如中CH3上的3个氢原子是“等效”的。
②同一分子中处于轴对称位置上的氢原子是“等效”的。
如分子中,在苯环所在的平面内有2条互相垂直的对称轴,
故有两类“等效”氢原子。
③同一个碳原子上相同取代基上的氢原子属于“等效”氢原子。
如分子中有2种“等效”氢原子。
【例1】.(2012全国Ⅰ卷)分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有
(不考虑立体异构)
A.5种B.6种C.7种D.8种
【例2】.[2012全国Ⅰ卷38-(6)]E(C7H5O2Cl)的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的共有13种,其中核磁共振氢谱三种不同化学环境的氢,且峰面积比为2∶2∶1的
是(写结构简式)。
【例3】.(2013全国Ⅰ卷)分子式为C5H10O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,若不考虑立体异构,这些酸和醇重新组合可形成的酯共有
A.15种B.28种C.32种D.40种
【例4】.[2013全国Ⅰ卷38-(6)]F()的同分异构体中,既能发生银镜反应,又能与FeCl3溶液发生显色反应的共有13种,其中核磁共振氢谱为5组峰,且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的为(写结构简式)。
【例5】.(2014全国Ⅰ卷)下列化合物中同分异构体数目最少的是
A、乙酸乙酯B、戊烷C、戊醇D、戊烯
【例6】.[2014全国Ⅰ卷38-(4)]F(C8H11N)的同分异构体中含有苯环的还有19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
〔写出其中一种的结构简式〕。
【例7】.[2015全国Ⅰ卷38-(5)]写出含有碳碳三键的异戊二烯的所有同分异构体
(填结构简式)。
【课后练习】
1.某烃的一种同分异构只能生成1种一氯代物,该烃的分子式可以是
A.C3H8B.C4H10C.C5H12D.C6H14
2.3-甲基戊烷的一氯代产物有(不考虑立体异构)
A.3种B.4种C.5种D.6种
3.已知萘的n溴代物和m溴代物的种数相等,则n与m(n不等于m)的关系是
A.n+m=6B.n+m=4C.n+m=8D.无法确定
4.已知:
b
a
C
C
a
b
和b
a
C
C
b
a
两种结构式互为同分异构体(a、b为不同的原子或原子团),被称为烯烃的顺反异构,试推断一氯丙烯的同分异构体(不含环状结构)共有
A.3种 B.4种 C.5种D.6种
5.芳香化合物C8H8O2属于酯和羧酸的同分异构体的数目分别是
A.4和5 B.5和4 C.4和6 D.6和4
6.(2015河北衡水检测)分子式为C4H8O2的有机物,有关其同分异构体数目的说法正确的是
A.能与NaHCO3溶液反应的有3种B.能发生水解反应的有5种
C.既能与钠反应,又能与银氨溶液反应的有4种D.能与NaOH溶液反应的有6种
7.(2014·全国卷Ⅱ)四联苯的一氯代物有
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
8、的二氯代物有4种。
9、有多种同分异构体,能满足苯环上有两个取代基,且能使FeCl3溶液显
紫色的同分异构体有6种。
10.某有机物与H2按1︰1物质的量比加成后生成的
产物结构如图,则该有机物可能的结构有6种。
若羟基连在碳碳双键碳原子上是不稳定的,不考虑
其存在,则该有机物可能的结构有4种。
11、的同分异构体能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2,其结构简式为
。
12、的同分异构体能发生银镜反应,其结构简式为
CH3CH2CH2CHO、(CH3)2CHCHO。
13、写出属于芳香族化合物的同分异构体的结构简式:
、、、。
14、某芳香族化合物A的分子式为C7H6O2,能与NaHCO3溶液反应产生气体。
(1)写出化合物A的结构简式。
(2)依题意写出化学反应方程式+NaHCO3→+CO2↑+H2O。
(3)A有几个属于芳香族化合物的同分异构体,写出它们的结构简式:
、、、。
15、写出的所有同分异构体的结构简式,同时符合下列要求:
①为1,4-二取代苯,其中苯环上的一个取代基是硝基;②分子中含有结构的基团。
、、。
16、液晶是一种新型材料。
MBBA是一种
研究得较多的液晶化合物。
它可以看作
是由醛A和胺B去水缩合的产物。
(1)对位上有—C4H9的苯胺可能有4种异构体,它们是:
、
、、。
(2)醛A的异构体甚多,其中属于酯类化合物且结构式中有苯环的异构体就有6种,它们是:
、、、
、、。
17.(2015江西检测)卤素互化物与卤素单质性质相似。
已知CH2CH—CHCH2(1,3-丁二烯)与氯气发生加成产物有三种:
①CH2Cl—CHCl—CHCH2(1,2-加成)
②CH2Cl—CHCH—CH2Cl(1,4-加成)③CH2Cl—CHCl—CHCl—CH2Cl(完全加成)
据此推测CH2C(CH3)—CHCH2(异戊二烯)与卤素互化物BrCl的加成产物有(不考虑顺反异构和镜像异构)12种。
18.(2014年浙江)写出同时符合下列条件的的所有同分异构体的结构简式:
、、、 。
①分子中含有羧基
②1H—NMR谱显示分子中含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢原子
19.(2