高考高中化学：有机化学-同分异构体的判断与书写复习

高考高中化学：有机化学-同分异构体的判断与书写专题复习

一、同分异构体的判断

1,同分异构体的概念

’实验式相同；相对'

、分子质量相同,

夯券嗣T-同系物

三要素<结构不同一兴一同一种物质

、化合物一^同素异形体、同位素

_

可以是无机化合物

1.以下各组物质属于同分异构体的是组

c.CH3CH=CHCH34CH2=CHCH2CH3

D.金刚石与石墨CH3

E.CH3CH=CH-CH=CH2±5CH=CCHCH3

FCH3cH2cH2CH3cHeH2cH2cH3

.CH3cH2cH2与CH3

G.CO(NH2)2^NH4CNO

2.下列物质属于同种物质的是_AC.BD

属于同分异构体的是一F,Ro

CH3

CH2CI

CH3-CH

A.IB.CH3-C=GH2

CH3-€-CH2-CH3

CH3

CIH,u

C.CH

3D.CICH2-C=CH2

CH3-CH2-C-CH

I3

CH-CH-CHCH

E.333

CH3『3cH3cH3JH2

CHCCHCHCHCH

CH3-G-€H2-€H32---2--2

CH3C%2

GH2-CH-CH-CH2-CH3

'II

CH3

CH3CH2-CH,-CH3

3：下列物质与A为同种物质的是一BCL

与A互为同分异构体的是」一。

C20Hl2

C20Hl2G9H12

例4：人们使用400万只象鼻虫和它们的9675g粪物，

历经30多年时间弄清了棉子象鼻虫的4种信息素的组成,

它们的结构可表示如下（括号内表示的结构简式）：

CH3

CH2—C——CH2cH20H

（I）

CH——c——c=CH

2II2

CH3CH3

以上4种信息素中互为同分异构体的是与和④.

例5：对复杂的有机物的结构，可以用“键线式”

简化表示，与键线

式为/0的物质互为同分异构体的是（D）

T)CH2cH③

C.COOH

二、同分异构体数目的判断方法

1、基元法：根据与官能团相连的煌基种类判断

如丁基有4种同分异构体，则丁醇有4种同分异构体。

2、替代法（换元法）

如二氯苯C6H4c%有3种同分异构体，四氯苯也有3种同

分异构体（将H替代CI、口替代,。

3、等效氢法（又称对称法）

4、定一移一法（定二移一）

对于二元取代物的同分异构体的判定，可固定一个取

代基位置，再移动另一取代基，以确定同分异构体数目。

5、记忆法

1、某蜂的一种同分异构体只能生成一种一

氯代物，该煌的分子式可以是（C）

A.C3H8B.C4H1OD.C6H14

2、(CH3cHzNCHCH2cH(CH3)2的一氯代物

的有6种。

C

c

C-C-i-C-i-C

①②③④⑤⑥

3、联三苯的结构是其一氯

_种；

代物（孰8珥3。）有生

4、立方烷的结构是0.其二氯代物的

同分异构体有3种。

5已知有机物A的结构简式为

A可发生硝化反应，则生成的一硝基化合物可能有的同

分异构体数目是（日

A.4种B.5种C.6种D.7种

6.以一个丁基（-C4H口取代菲分子

中的一个氢原子，所得的同分异构体数目为

A.4B.5C.9D.20

①

②

7、已知蔡分子的结构是©◎,则

(1)恭的一氯代物的同分异构体有，—种；

(2)二氯代藻有10种;

(3)硝基藁磺酸有14种。

8.下图表示某物质（G2H12）的结构简式

（1）在环上的一漠代物有（3）种；

飙

（2）在环上的二漠代物有9种同分异构体,则环上

的四漠代物有（9）种。

9.在欧洲一些国家曾发现饲料被污染，导致畜禽类制品及

乳制品不能食用，经测定饲料中含有剧毒物质二口恶英,

其结构如下图所示，已知它的二氯代物有10种，则其六

氯代物有（C）

A.15种B.11种C10种D.5种

10：不用写出结构简式，试说出下列符合条

件的同分异构体的种数。

（1）C4H10O中属于醇类的同分异构体（4种）

（2）分子式为C5H10O2属于竣酸的同分异构体

（4种）

（3）符合C3H7coOC4H§的酯共有几种?（8种）

（4）已知丁基有四种，不必试写，立即可断定

分子式为C5H10O的醛应有（B）

A.3种B.4种C.5种D.6种

11、某有机物与H2按1：1物质的量比加成后

生成的产物结构为：

CH?—fH—CH2—fH—f—CH2—CH3

OHCH3OH

则该有机物可能的结构有上一种（说明:

羟基与碳碳双双键的结构不稳）

12.含有一个碳碳三键的快烧，完全氢化

后的结构简式为:CHLCHN尸HLCHYCHLCH?

CHBCH2-CH3

此快煌可能的结构有（B）

A.1种B.2种C.3种D.4种

三、同分异构体的书写

1.常见同分异构体的类别

类别备注

官能团异构

构造高考考查的

碳链异构

异构重点和热点

位置异构、/

体

立顺反异构

偶尔以信息

构

异

题形式出现

旋光异构

2.有机物的官能团异构

组成通式可能的类别典型实例

烯烧、环烷煌

QH2nCH2=CHCH3^△

焕煌、二烯燃

CnH2n2CH2=CHCH=CH2与

和环烯煌CH三CCH2cH3

醇、酸

CnH2n+2OC2H50H与CH30cH3

醛、酮、烯醇、

CHO

n2n坏醇、环酸

CnH2nO2竣酸、酯、羟CH3coOH、HCOOC%与

基醛、羟基酮

HO-CH2CHO

酚、芳香醇、

CH_O

n2n6芳香酸

3.同分异构体的书写技巧:

1.减碳法——烷烧（基本方法）

主链由长到短，环由大到小，支链由整到

散，位置由中心到两边。

2.取代法——卤代烧、醇、竣酸、醛、酚

判断等效氢的种数,用官能团替换

3.插入法——烯、快、酸、酮

先写碳架——找对称位置——C与C间插入

官能团

4,分配法——酯类

先写酯基——酯基两侧分配剩下的C原子

4.有限制条件的同分异构体判断和书写的

基本要素

⑴分析“不饱和度（Q）”，预测可能结构

⑵利用“等效氢”原则，抓住结构的对称性。

⑶熟悉特征反应，准确判断官能团或特征结构。

典型题型：

（一）给出分子式,写出符合某条件的可能结构。

1、某竣酸衍生物A,其化学式为c6Hl2。2，已知:

NaOH溶液、

Cu

△7»E

又知C和E都不能发生银镜反应。则A的可能结构

有2种..........................

C不能是甲酸，E不能含醛基

InI

乙酸或丙酸「2•丁醇或2•丙醇

CH3

2、邻甲基苯甲酸有多种同分异构体，（J-COOH

其中属于酯类，且结构中含有苯环和甲基的同

分异构体有5种o

3、酯A的化学式为C5H10O2，

A+H2O稀也SO,醇B+竣酸c,若

(1)A能发生银镜反应，A的可能结构有4种;

(2)^B-12LD-S2LE,E能发生银镜反应，A的可

能结构有2种；

(3)B与C的相对分子质量相等，A的可能结

构有2种；

(4)B的醇类异构体与C的竣酸类异构体数目

相等，A的可能结构有1种。

4.（2014孝感二统）分子式为C5H10N2O3的二肽在

酸性条件下可水解为氨基酸（不考虑H2N-COOH

和立体异构），这些氨基酸重新组合可形成的

二肽共有c

A.3种B.6种C.9种D.12种

5.分子式为C5H1OO2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

醇和酸重新组合可形成的酯共有（D）

A.15种B.28种

C.32种D.40输

6.（2014荆州二统）水杨酸为

同时符合下列条件的水杨酸的同分异构体

有种,任写其中一种的结构简式：O

a.分子中含有6个碳原子在一条线上；

b.分子中所含官能团包括水杨酸具有的官能团

⑸HOCH;CH;CHC-C=C-COOHjCHjCH-C=C-C=C-COOH

CHjC=C-CsC-CHCOOH

OH；HOCH:C=C-C=CCH:COOH

(2013,全国I卷)CH3O-<^^>-CHO

7.(6)F(C8H802)的同分异构体中，既能发生

银镜反应，又能与FeCI3溶液发生显色反应的共

有种，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)。

7.(2013四川高考)E为OHCC(CH3)2CH(OH)COOH

写出同时满足下列条件的E的所有同分异构体的

结构简式o

①只含有一种官能团；

②链状结构且无—O—O—；

③核磁共振氢谱只有2种峰二

（二）：给出若干个基团进行组合。

、的苯的同系物中,只含有一个支链,

1CnH16

且支族上含有两个“一CH3”的结构有四种,

写出其结构简式.

①CHSCH,CHCH,CHS②CH,C%CH?CHCH,

00

@④CH2c4fHeH,

s

轻黑软—阳瑜露

9依拿Wt6aM

—

—

曲。Ho—G1•KWIG1$HU

/VII/VI-

设

61bH9。博电医需63

（三）含苯环结构的同分异构体书写

•难点一：苯环上的位置异构

•难点二：苯环上的官能团异构

•难点三：判断不同化学环境的氢原子

【难点突破一：苯环上的位置异构】

苯环上多元取代化合物种类的判断

【例1】有三种不同的基团，分别为一X、一丫、

-Z,若同时分别取代苯环上的三个氢原子，能

生成的同分异构体数目是1°种

①定一动一②定一动一

例2、用相对分子质量为57的烷基取代

乙苯苯环上的一个氢原子，所得到的

化合物有12种,其中有12种能

够使酸性KMn()4溶液褪色。

例3(2012•全国卷)

38.(6)E(C7H5O2CI)的同分异构体

中含有苯环且能发生银镜反应的共有

13种

【难点突破二：苯环上官能团类别异构】

方法：可借助于不饱和度分析可能结构

苯环上官能团类别异构主要有

①竣基、酯基和羟基醛的转化

②芳香醇与酚、醛

③醛与酮、烯醇等。

【例1】苯甲酸苯环上的异构有—种

◎~COOH

【经典范例】

【例2】写出符合下列条件下ACOOH

的同分异构体OCH3

(1)是苯的邻位二取代物

(2)结构中含有-COO-原子团

(3)能使FeCh溶液有显色反应

cOOH

CO0H0CH3

OO

HHI

CCHcH2OCH

3OH

【经典范例】

【例3】符合下列条件下A的同分异构体

有——在_种H—COOH

•能使FeC%溶液显紫色反应A

•能与Na2cO3反应产生CO2

【难点突破三：判断不同化学环境的氢原子】

方法——主要考虑结构的对称性

※不同取代基时苯环上氢原子种类小结

①苯环上只有1个取代基时

模型一：3种（取代基邻、间、对）

②苯环上有二个取代基时

模型二：2个不同的取代基

2种3种1种

③苯环上有3个取代基

模型四：三个不同的取代基

XY

II

卜j-位于邻位:

3种

z

kJ一位于间位:x、（yY

yt3种

'一，丫一位于对位：XY^Y

I

Z:

3种

模型五：二个相同，一个不同

3种

模型六：三个一样的取代基

2种3种1种

总结：考察频率比较高的模型

苯

环（只有1种的

上模型

氢

原

子

<

种

类

的

模

型只有2种的

模型'

【经典范例】

【例1】:写出同时满足下列条CHO

件的香兰素的一种同分异构体的

结构简式

①能与碳酸氢钠溶液反应②

能与FeC13溶液发生显色反应OH

③有5种不同化学环境的氢原子

香兰素

2co0H

【经典范例】

【例2】：与香兰素互为同分异构体，CHO

分子中有4种不同化学环境的氢，且能

发生银镜反应的酚类化合

物共有上一种，其结构简式分别是：

0H

香兰素

CHO

【经典范例】(2014孝感二统)CH

【例3】G的结构简式：H»YZ^°iHC0°H

X是G的同分异构体，其中满足以下条件的X

共有亚种，写出其中一种X的结构简式

A.苯环上有3个取代基且苯环上的一氯取代物

有两种

B.遇FeCy溶液发生颜色反应

C.X不能与NaHC()3反应产生CC>2

D.ImolX最多能和3moi