限制條件下帶苯環(huán)有機(jī)物的同分異構(gòu)體的書寫

徐靜

摘 要：書寫同分異構(gòu)體是學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的難點(diǎn)，也是高考常考點(diǎn)，而其中限制條件下帶苯環(huán)有機(jī)物同分異構(gòu)體的書寫考的頻率很高。筆者將結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，以高考題為例，淺談其書寫方法。

關(guān)鍵詞：同分異構(gòu)體;限制條件;帶苯環(huán)有機(jī)物;書寫方法

具有相同分子式，但具有不同結(jié)構(gòu)的化合物互為同分異構(gòu)體，同分異構(gòu)體的書寫是高考化學(xué)的?？键c(diǎn)也是難點(diǎn)，而高考試題中同分異構(gòu)體的書寫常伴隨著限定條件。對(duì)此，首先應(yīng)明確題意，解讀限定條件，再聯(lián)想確定官能團(tuán)結(jié)構(gòu)。常見限制條件如表1。

綜合近幾年高考題目，發(fā)現(xiàn)考察含苯環(huán)類同分異構(gòu)體偏多，筆者認(rèn)為可以采用“碎片拼裝法”書寫含苯環(huán)類的同分異構(gòu)體。首先把苯環(huán)除外，統(tǒng)計(jì)剩下基團(tuán)的不飽和度、碳原子數(shù)和氧原子數(shù)等歸為碎片1。其次，結(jié)合題目給的限制條件，寫出符合條件的官能團(tuán)結(jié)構(gòu)，歸為碎片2。接下來(lái)，結(jié)合碎片1和2，判斷出所有碎片。最后，結(jié)合等效氫等限制條件進(jìn)行碎片拼裝。

首先我們了解下苯環(huán)上的等效氫原子，以便后期同分異構(gòu)體的書寫。

①一元取代苯，等效氫原子數(shù)目為3;

②二元取代苯：A.相同取代基，鄰位、間位、對(duì)位等效氫原子數(shù)目分別為2、3、1;B.不同取代基，鄰位、間位、對(duì)位等效氫原子數(shù)目分別為4、4、2;

③三元取代苯：A.相同取代基，鄰位、間位、對(duì)位等效氫原子數(shù)目分別為2、1、3;B.兩個(gè)相同取代基：a.鄰二取代苯和對(duì)二取代苯的等效氫原子數(shù)都為3，b.間二取代苯，結(jié)構(gòu)是、、等效氫原子數(shù)分別為2、3、2;C.三個(gè)不同取代基，等效氫原子數(shù)為3。

下面以幾題加以說(shuō)明，以期拋磚引玉。

例題1、

（2019課標(biāo)Ⅱ，36）（改編）E（）的二氯代物有多種同分異構(gòu)體，請(qǐng)寫出其中能同時(shí)滿足以下條件的芳香化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_____、_____。

①能發(fā)生銀鏡反應(yīng);

②核磁共振氫譜有三組峰，且峰面積比為3：2：1。

解析：E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，去除苯環(huán)，剩下的為C2H3O，根據(jù)題意能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的一定有-CHO，剔除掉一個(gè)醛基，剩下一個(gè)甲基，又因?yàn)槠涠却锖舜殴舱駳渥V有三組峰，且峰面積比為3：2：1，而E的二氯代物總共有6個(gè)氫，所以說(shuō)明有三種氫，必有1個(gè)甲基，2個(gè)等效氫，這樣的話，取代只能在苯環(huán)上進(jìn)行，而且要有對(duì)稱結(jié)構(gòu)。所以可以確定其結(jié)構(gòu)為：

例題2、

（2017課標(biāo)I，36）（改編）已知F為

而芳香化合物X是F的同分異構(gòu)體，X能與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出CO2，其核磁共振氫譜顯示有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫，峰面積比為6：2：1：1，寫出2種符合要求的X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式__________。

解析：F的結(jié)構(gòu)為，去掉苯環(huán)，剩下C5H6O2，X能與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出CO2，說(shuō)明分子內(nèi)含有羧基，余下C4H5，其中含2個(gè)不飽和度，又因?yàn)楹舜殴舱駳渥V有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫，峰面積比為6：2：1：1，說(shuō)明有2個(gè)甲基，那么最后剩下的只有2個(gè)碳，且要有2個(gè)不飽和度，所以只能形成C≡C，又因?yàn)橐?個(gè)相同的氫原子，所以2個(gè)甲基是對(duì)稱的，如果羧基和乙炔基是對(duì)位的，則有如下兩個(gè)結(jié)構(gòu)滿足：

如果羧基和乙炔基連在一起，則有如下兩個(gè)結(jié)構(gòu)滿足。

則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：

任選2種。

例3、

（2016課標(biāo)I，38）（改編）具有一種官能團(tuán)的二取代芳香化合物W是E（）的同分異構(gòu)體，0.5molW與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成44gCO2，W共有種（不含立體異構(gòu)）_____，其中核磁共振氫譜為三組峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_____。

解析：0.5molW與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成1mol CO2，說(shuō)明W中有2個(gè)羧基，E減掉一個(gè)苯環(huán)和兩個(gè)羧基，剩下C2H4，所以滿足要求的W為：

以及上述4種對(duì)應(yīng)的間位和對(duì)位結(jié)構(gòu)，所以為12種。又需要核磁共振氫譜為3組峰，所以其是對(duì)稱結(jié)構(gòu)，滿足的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：

總之，同分異構(gòu)體考查的是一種思維、一種規(guī)律、一種方法，看起來(lái)簡(jiǎn)單，做起來(lái)又容易出錯(cuò)，我們要自己多練習(xí)，善于總結(jié)出適合自己的解題思路。

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