专题辅导三同分异构体

2015高考复习辅导同分异构体天道酬勤-1-专题辅导一同分异构体基础知识梳理同分异构体主要掌握四种：CH3①碳链异构：由于C原子空间排列不同而引起的。如：CH3-CH2-CH2-CH3和CH3-CH-CH3②位置异构：由于官能团的位置不同而引起的。如：CH2=CHCH2CH3和CH3CH=CHCH3③官能团异构：由于官能团不同而引起的。如：HC≡C-CH2-CH3和CH2=CH-CH=CH2；这样的异构主要有：烯烃和环烷烃；炔烃和二烯烃；醇和醚；醛和酮；羧酸和酯；氨基酸和硝基化合物。一、碳链异构例1：请写出C7H16的所有同分异构体二、位置异构（一）、烯炔的异构(碳链的异构和双键或叁键官能团的位置异构)方法：先写出所有的碳链异构，再根据碳的四键，在合适位置放双键或叁键官能团。例2：请写出C5H10的所有同分异构体（二）、苯同系物的异构(侧链碳链异构及侧链位置“邻、间、对”的异构)例3：请写出如C9H12属于苯的同系物的所有同分异构体（三）、烃的一元取代物的异构：卤代烃、醇、醛、羧酸、胺都可看着烃的一元取代物方法：取代等效氢法（对称法）、烃基转换法【取代等效氢法】等效氢的概念：有机物分子中位置等同的氢叫等效氢，分子中等效氢原子有如下情况：①分子中同一个碳原子上连接的氢原子等效。②同一个碳原子上所连接的甲基上的氢原子等效。如新戊烷（可以看作四个甲基取代了甲烷分子中的四个氢原子而得），其四个甲基等效，各甲基上的氢原子完全等效，也就是说新戊烷分子中的12个H原子是等效的。③分子中处于镜面对称位置（相当于平面镜成像时，物与像的关系）上的氢原子是等效的。如分子中的18个H原子是等效的。取代等效氢法的关键：观察并找出分子结构中的对称要素取代等效氢法要领：利用等效氢原子关系，可以很容易判断出有机物的一元取代物异构体数目。其方法是先写出烃（碳链）的异构体，观察分子中互不等效的氢原子有多少种，则一元取代物的结构就有多少种。例4、C3H7X________种碳链，共有__________种异构体C4H9X________种碳链，共有_________种异构体C5H11X________种碳链，共有_________种异构体温馨提示：这里的一元取代基X，可以是原子，如卤原子，也可以是原子团，如-OH、-NH2、-CHO、-COOH、HCOO-等。因此，已知丁基-C4H9有四种，则可断定丁醇、丁胺、戊醛、戊酸以及甲酸丁酯都有4种异构体。2015高考复习辅导同分异构体天道酬勤-2-《练习》1、乙苯的异构体有4种，则对应环上的一氯代物的种数位（）A、12种B、10种C、9种D、7种2、菲和蒽互为同分异构体，菲的结构简式为从菲的结构简式分析，菲的一氯取代物共有（）A．4种B.5种C．10种D．14种3、分子式为C11H16的一烷基取代苯的同分异体共有种4、对位上有-C4H9的苯胺可能的同分异构体共有种，写出它们的结构简式5、含碳原数少于10的烷烃中，其中一卤代物不存在异构体的有4种，它们分别是：6、已知烯烃C6H12的一氯代物只有一种，则可断定该烯烃的分子结构为______________。【烃基转换法】概念方法：烃基转化法是先找出组成有机物的烃基种类，然后再写出它的同分异构体，这种方法适合于烃的衍生物，如根据丙基有2种结构，丁基有4种结构，戊基有8种结构，就可快速判断短链烃的衍生物的同分异构体种类。《练习》丁基异构的应用（1）写出丁基的四种同分异构体：CH3CH2CH2CH2-（2）写出分子式为C5H10O的醛的各种同分异构体并命名：CH3-CH2-CH2-CH2-CHO戊醛（3）分子式为C5H12O的醇有种能被红热的CuO氧化成醛？（四）、烃的二元（或三元、多元）取代物的异构方法：有序法（定一移一）、换元法、【有序法（定一移一）】概念：有序法要求解决问题时遵循一定的特定线索和步骤去探索的一种思维方法。应用有序法解决烃的多元取代物异构体问题的步骤顺序是：先写出碳链异构，再在各碳链上依次先定一个官能团，接着在此基础上移动第二个官能团,依此类推，即定一移一例6、二氯丙烷有__________种异构体，它们的结构简式是:《练习》1、苯丙醇胺（PPA）结构简式如下：将-Ф、NH2、-OH在碳链上的位置作变换，还可以写出其它8种异构体（不包括-OH和-NH2连在同一碳原子的异构体。试写出包括PPA自身在内的这些异构体的结构简式。Ф-CH-CH--CH3其中-Ф代表苯基OHNH22015高考复习辅导同分异构体天道酬勤-3-2、蒽的结构式为它的一氯代物有种，二氯代物又有种。【换元法】例7、已知C6H4Cl2有三种异构体，则C6H2Cl4有___________种异构体。（将H代替Cl）《针对练习》1、已知A的结构为A的n溴代物与m溴代物的异构体数目相同，则n和m必满足关系式_________。2、如图所示，C8H8分子呈正六面体结构，因而称为“立方烷”，它的六氯代物的同分异构体共有（）种A、3B、6C、12D、243、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（五）、酯的异构【拆分法】：酯可拆分为合成它的羧酸和醇（酚）。若已知酸有m种异构体，醇有n种异构体，则该酯的同分异构体有m×n种。而羧酸和醇的异构体可用取代有效氢法确定。例7、请判断结构简式为C5H10O2其属于酯的异构体数目及结构简式：《练习》1、分子式为C8H8O2的异构体很多(1)写出其中属于羧酸类，且结构中含有苯环的异构体的结构简式（共有_________种）(2)写出其中属于酯类，且结构中含有苯环的异构体的结构简式（共有___________种）【插入法】概念方法：对于含有苯环和酯基结构的有机物，我们可以先写出除酯基之外的其它结构，再将酯基插入不同位置，这样的方法叫插入酯基法。（也可用插入氧氧法）注意：①可顺反插入；②在对称位置顺反插入会重复。该法适合于酯、醚、酮、烯、炔等官能团镶在碳链中的有机物同分异构体的书写。方法是：先将官能团拿出，然后写出剩余部分的碳链结构，再利用对称规律找出可插入官能团的位置，将官能团插入。注意，对称位置不可重复插入。例8、结构为C2H5的有机物有很多同分异构体，而含有酯基和一取代苯结构的同分异构体有6个，其中两个的结构简式是，请写出另外四个同分异构体的结构简式：、—C—OC2H5O—CH2—C—OO—CH3—O——CHO2015高考复习辅导同分异构体天道酬勤-4-、。三、官能团异构1、常见类别异构组成通式可能的类别典型实例CnH2n烯烃环烷烃CH2=CHCHH2CCH2CH2CnH2n-2炔烃二烯烃环烯烃CH=CCH2CH3CH2=CHCH=CH2CnH2n+2O醇醚C2H5OHCH3OCH3CnH2nO醛酮烯醇环醇环醚CH3CH2CHOCH3COCH3CH=CHCH2OHCH3CHCH2CH2CHOHOCH2CnH2nO2羧酸酯羟基醛羟基酮CH3COOHHCOOCH3HOCH2CHOCnH2n-6O酚芳香醇芳香醚H3CC6H4OHC6H5CH2OHC6H5OCH3CnH2n+1NO2硝基烷烃氨基酸CH3CH2NO2H2NCH2COOHCn(H2O)m单糖或二糖葡萄糖与果糖（C6H12O6）蔗糖与麦芽糖（C12H22O11）[例9]芳香族化合物A的分子式为C7H6O2，将它与NaHCO3溶液混合加热，有酸性气体产生，那么包括A在内，属于芳香族化合物的同分异构体数目是（）A.2B.3C.4D.52、方法规律技巧：通过不饱和度确定存在的类别异构：1个不饱和度可以是一个碳碳双键；一个碳氧双键；一个环（碳碳环或碳氧环），以此为依据确定限定条件下得类别异构，然后再进行碳链异构，最后再进行官能团的位置异构。【经典题型】题型一：确定异构体的数目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题型二：列举同分异构的结构2、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。CH3OCH=NCH2CH2CH2CH3（MBBA）CH3OCHOH2NCH2CH2CH2CH3醛A胺（1）对位上有—C4H9的苯胺可能有4种异构体，它们是：CH3CH2CH2CH2——NH2、（CH3）2CHCH2——NH2、、；（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—COOCH3、—OCOCH3、HCOO——CH3、、、。（全国高考题）2015高考复习辅导同分异构体天道酬勤-5-同分异构体专题练习1．下列化学式所表示的化合物中，具有两种或两种以上同分异构体的有（）A．CH2O2B．CH2Cl2C．C7H8OD．C2H5NO22．下列各对物质：①葡萄糖，甘油；②蔗糖，麦芽糖；③淀粉，纤维素；④氨基乙酸，硝基乙烷；⑤苯甲醇，2－甲基苯酚。其中互为同分异构体的是（）A．②④B．①②③C．②③④D．②④⑤3．下列化学反应中的产物中不存在同分异构体的是（）A．2－丁醇在浓硫酸存在下发生脱水反应B．丙烯与HCl的加成C．1－氯丙烷在NaOH溶液中水解D．甲苯在Fe粉作用下与氯气的反应4．在下列各组有机化合物中，既不属于同分异构又不属于同系物的一组物质是（）A．甲酸、乙酸、软脂酸B．甲酸、石炭酸、苯甲酸C．1－丙醇，2－丙醇，甲乙醚D．丙醛、丙酮、丙烯醇5．有一环状化合物C8H8，它不能使溴的CCl4溶液褪色；它的分子中碳环上的1个氢原子被氯取代后的有机生成物只有一种。这种环状化合物可能是()6．蒽的结构简式是，如果将蒽分子中减少3个碳原子，而H原子数保持不变，形成的稠环化合物的同分异构体数目是（）A．2B．3C．4D．57．1,2,3-三苯基环丙烷的三个苯基可以分布在环丙烷环平面的上下，因此有如下两个异构体：据此，可判断1,2,3,4,5-五氯环戊烷（假定五个碳原子也处于同一平面上）的异构体数目是（）A．4B．5C．6D．78．某酯完全燃烧生成相等物质的量的二氧化碳和水。该酯水解可得羧酸B和醇C，把醇C氧化可得羧酸D，且B与D互为同分异构体，则此酯可能是()A．CH3CH2COOCH(CH3)2B．CH3CH2COOCH2CH=CH2C．(CH3)2CHCOOCH2CH(CH3)2D．CH3CH2CH2COOCH2CH(CH3)29．烯烃、一氧化碳和氢气在催化剂作用下生成醛的反应，称为羰基合成，也叫烯烃的醛化反应。由乙烯制丙醛的反应为：CH2=CH2+CO+H2CH3CH2CHO。由化学式为C4H8的烯烃进行醛化反应，得到的醛的同分异构体可能有()A．2种B．3种C．4种D．5种10．下列有机物的一氯取代物的同分异构体数目相等的是（）2015高考复习辅导同分异构体天道酬勤-6-11．有机物甲的结构简式如下，它可通过不同的化学反应分别制得结构简式为乙~庚的物质请回答下列问题：⑴指出反应的类型：甲→丙：甲→丁：⑵在甲～庚七种物质中，互为同分异构体的是(填代号，多选扣分，下同)；可看作酯类的是。⑶已知HCHO分子中所有原子都在同一平面内，则在上述分子中所有原子有可能都在同一平面内的物质是。12．两个有机化合物A和A互为同分异构体，经元素分析已知其中含溴的质量百分含量为58.4%(其它元素含量的数据不全，下同)。A和A在浓KOH(或NaOH)的乙醇溶液中强热都得到气态化合物B，B中含碳85.7%，B跟浓HBr反应得到化合物A。将A和A分别跟稀NaOH溶液微微加热，A得到C，A得到C。C可被KMnO4的酸性溶液氧化得到酸性化合物D，D中含碳氢共63.6%，而在同样条件下C不能被氧化；请确定A、A、B、C、C、D的结构简式。13．有机化合物A、B分子式不同,它们只可能含碳、氢、氧元素中的两种或三种。如果将A、B不论以何种比例混和,只要其物质的量之和不变,完全燃烧时所消耗的氧气和生成的水的物质的量也不变。那么，A、B组成必须满足的条件是。若A是甲烷,则符合上述条件的化合