同分异构体的书写与判断、有机合成与推断.docx

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1、有机化学基础（四）知识点一：有机物的结构（一）同系物的判断规律（通式相同，结构相似）1. 一差（分子组成差若干个CH2）2. 两同（同通式，同结构）3. 三注意：必为同一类物质；结构相似（即有相似的原子连接方式或相同的官能团种类和数目）同系物间物性不同化性相似。因此，具有相同通式的有机物除烷烃外都不能确定是不是同系物。（二）、同分异构体（分子式相同，结构不同）的种类碳链异构、位置异构、官能团异构（类别异构）（详写下表）、顺反异构、对映异构（不作要求）常见的类别异构组成通式可能的类别典型实例CnH2n烯烃、环烷烃ch2=chch3 与 H一C 氏叫2炔烃、二烯烃CH三CCH2CH3 与 CH尸C

2、HCH=CH25“0饱和一兀醇、醚C2H50H 与 CH3OCH3CnH2nO醛、酮、烯醇、环醚、环 醇ch3ch2cho、ch3coch3、ch=chch2oh 与CHjCHCH,CH1CHOHb硼羧酸、酯、羟基醛CH3COOH、HCOOCH3 与 HOCH3CHOCnH2n-6O酚、芳香醇、芳香醚、O*OH与O-部如卜0?硝基烷、氨基酸CH3CH2NO2 与 H2NCH2COOH单糖或二糖葡萄糖与果糖（C6H12O6）、 蔗糖与麦芽糖（G2H22OQ（三）、同分异构体的书写与数目的判断方法 1.同分异构体的书写流程找出题中限定条件一根据限定条件找出有机物分子所含有的特殊结构、官能团等一按照

3、碳链异构（主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排列邻、间、对）位置异构、官能团异构顺序书写同分异构体。2. 常见条件与结构关系与靖构关系4白=备1个 制戒？个双槌（或者曜酥结曲）n - 3,3或1今故供和1个三留或考虑环站构）限制条件篇与横酸钠神液反应面控甚俄基佗学性艇与靖构关系勺筑化犊洛液发生显色反应:耐羟基-蛊生水解反应甫宏原子、懦基l酷定有寥少神不同化学环境的鬻核傩共振狙谱 与靖构美系判断分子的对称性3. 同分异构体数目的判断方法(1) 一取代产物数目的判断 记忆法记住已掌握的常见的异构体数。例如：凡只含一个碳原子的分子均无异构；丁烷、丁炔、丙基、丙醇有2种；戊烷、戊炔有3种；丁基

4、、丁烯(包括顺反异构)、C8H10 (芳烃)有4种；己烷、C7H8O (含苯环)有5种；C8H8O2的芳香酯有6种；戊基、C9H12 (芳烃)有8种。 基元法 例如：丁基有4种，丁醇、戊醛、戊酸都有4种 替代法:如二氯苯C6H4Cl2的同分异构体有3种，四氯苯的同分异构体也有3种(将H替代Cl)。 等效氢法：连在同一碳原子上的氢原子等效;连在同一碳原子上的甲基上的氢原子等效；处于对称位置的氢原子等效。(2) 二取代或多取代产物数目的判断 定一移一法:对于二元取代物同分异构体数目的判断，可固定一个取代基的位置，再移动另一取代基的位置 以确定同分异构体的数目。 定二移一法：若遇到苯环上有三个取代基

5、时，可先定两个的位置关系是邻或间或对，然后再对第三个取 代基依次进行定位。针对练习1：CHi1. (2019-全国卷II)E()的二氯代物有多种同分异构体,请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式、。 能发生银镜反应;核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3 ： 2 ： 1。2. 某有机物Q的分子式为C4H8O2, 若Q在稀硫酸催化下加热进行反应能生成两种有机物，则Q的结构有 种。 若Q与NaHCO3溶液反应有气体生成，则Q的结构有 种。 若Q可发生银镜反应，则Q的结构有 种。 若Q有特殊香味且不溶于水，则Q的结构有 种。3. 在G()的同分异构体中，苯环上的一氯代物只有一种的共有种(不

6、含立体异 构)，其中核磁共振氢谱显示两组峰的 (写结构简式)。4. (1)抗结肠炎药物有效成分的结构简式为H，它的同分异构体中，符合下列条件的有种。 遇FeCl3溶液发生显色反应 分子中甲基与苯环直接相连 苯环上共有三个取代基(2)写出符合下列要求的苯环上只有两个取代基C hCH CO 0H 的同分异构体的结构简式: 能使漠的CC14溶液褪色,且在酸性条件下能发生水解 核磁共振氢谱显示吸收峰面积之比为1 ： 1 ： 2 ： 2 ： 2(3)D是化合物B(CH2一CHCH2Br)的一种同分异构体,其核磁共振氢谱显示有两种不同化学环境的氢,且峰面 积之比为4： 1,D的结构简式为。CTi,5】Cl

7、 T.CLf1. 土 、广 2. 4 2 10 4 3. 8次 4.10 (2广：一 (3)知识点二：有机合成与推断有机合成：1、官能团的引入：引入官能团有关反应羟基-OH烯烃与水加成，醛/酮加氢，卤代烃水解，酯的水解卤素原子（一X）烃与X2取代，不饱和烃与HX或X2加成，（醇与HX取代）碳碳双键C=C某些醇或卤代烃的消去，炔烃加氢醛基-CHO某些醇（一CH2OH）氧化,烯氧化，糖类水解，（炔水化）羧基-COOH醛氧化，酯酸性水解，羧酸盐酸化，（苯的同系物被强氧化剂氧化）酯基-COO-酯化反应2、有机合成中的成环反应: 加成成环：不饱和烃小分子加成（信息题）；二元醇分子间或分子内脱水成环； 二

8、元醇和二元酸酯化成环；羟基酸、氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子的成环。3、有机合成中的增减碳链的反应：增加碳链的反应：酯化反应加聚反应缩聚反应减少碳链的反应： 水解反应：酯的水解，糖类、蛋白质的水解； 裂化和裂解反应； 氧化反应：燃烧，烯催化氧化（信息题），脱羧反应（信息题）。4、有机合成中常见官能团的保护（1）酚羟基的保护：因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应，把一OH变为一ONa（或一OCH3）将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为一OH。（2）碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护 起来，待氧化后再利用消去

9、反应转变为碳碳双键。氨基（一NH2）的保护:如对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应先把一CH3氧化成一C OOH之后， 再把一NO2还原为一NH2。防止当KMnO4氧化一。时，一NH2（具有还原性）也被氧化。5、有机合成路线（1） 一元合成路线： 卤代炷-一元醇-一元醛-一元羧酸一酯（2）二元合成路线：卤代炷-烯炷-二卤代物-二元醇-二元醛-二元羧酸-酯卤代趣E消去（H-O ）轲化施化配佗10-醛-f梭酸T,一船（冷% /畋铿水僻NEI川成（|成）水削审题做好三审：1）文字、框图及问题信息反应（条件、性质.现象）信息2）找出隐含信息、信息规律及模仿规律3）先看结构简式，再看化学式:找突破口有三

10、法：1）数字 2）化学键 3）衍变关系答题有三要：1）要找关键字词2）要规范答题3）要找得分点（D的碳链没有支链）匚无叫F是外状化合物根据图示填空（1）化合物A含有的官能团。（2）1 mol A与2 mol H 反应生成1 mol E，其反应方程式是 （3）与A具有相同官能团的A的同分异构体的结构简式是.（4）B在酸性条件下与Br反应得到D。D的结构简式是.（5）F的结构简式是。由E生成F的反应类型是 。分析题中给出的已知条件中已含着以下四类信息：1）反应（条件、性质）信息：A能与银氨溶液反应，表明A分子内含有（），A能与NaHCO3反应断定A分子中有（）。2）结构信息：从D物质的碳链不含支链

11、，可知A分子也不含（）。3）数据信息：从F分子中C原子数可推出A是含（）个碳原子的物质。4）隐含信息：从第（2）问题中提示“1 mol A与2 mol电反应生成1 mol E ”，可知A分子内除了含1个醛基外还可能含1个（）。有机推断: 一、利用结构性质推断根据有机物的某些性质（如反应对象、反应条件、反应数据、反应特征、反应现象、反应前后分子式的差异 等等）先确定其中的官能团及位置，然后再结合分子式价键规律、取代产物的种类、不饱和度等确定有机物 的结构简式，再根据题设要求进行解答。例1有机物A（C6H8O4）为食品包装纸的常用防腐剂。A可以使漠水褪色，且难溶于水，但在酸性条件可发 生水解反应，

12、得到B（C4H4O4）和甲醇。通常状况下B为无色晶体，能与氢氧化钠溶液发生反应。（1）A可以发生的反应有（选填序号）加成反应酯化反应加聚反应氧化反应（2）B分子所含官能团的名称是、。（3）B分子中没有支链，其结构简式是，B的具有相同官能团的同分异构体的结构简式是。（4）由B制取A的化学方程式是。（5）天门冬氨酸（C4H7NO4）是组成人体蛋白质的氨基酸之一，可由B通过以下反应制取天门冬氨酸。天门冬氨 酸的结构简式。天门冬氨酸二、利用数据、实验推断数据往往起突破口的作用，常用来确定某种有机物分子式或官能团的数目或 推测发生的反应类型。利用实验现象、实验条件、实验对象、实验中相关物质的个数比、同分

13、异构体的个数等等来推测有机物的 结构简式。对相关实验知识必须要熟悉。需要注意的是这尖题经常同时考查实验现象描述”或“实验结论的 判断”等方面的书写。例2有机物A的相对分子质量不超过150,经测定，A具有下列性质:A的性质推断A的组成、结构A的燃烧产物只有CO2和H2OA与醇或羧酸在浓H2SO4共热条件下均能生成有香味的物质一定条件下，A可发生分子内的脱水反应，生成物与漠水混合，漠水褪色0.ImolA与足量NaHCO3溶液反应放出标准状况下4.48L气体(1)填写表中空白部分的内容。(2) 已知A中含氧元素的质量分数为59.7%，贝A的分子式：(3) 若A分子内无含碳支链，写出反应的化学方程式：

14、。(4) A不可能发生的反应类型有(填序号)。a.水解反应b.取代反应c.加成反应d.(5) 下列物质与A互为同分异构体的是(填序号)mi nn r：Hr：Hijhju. nooc c - cib - coonn uuii ILHnII r CT T (rH=) ru-irHOHnooc ch eiuKomi消去反应e.加聚反应f.缩聚反应，互为同系物的是(填序号)nnb. HJIJ.1 2 3r：H I.-I.II.IIJH；u uII IIj. cil- o C C o - ciItuu uu U11I I I仁 cn2-cn -rn -rr.r.Hh. noocciiciij： u o

15、on三、利用信息推断解答此类题时，对试题给予的信息进行分析，区分哪些是有用的信息，哪些是与解题无关的信息，一定要 围绕如何利用信息这个角度来思考，对于信息方程式要观察旧化学键的断裂(位置)方式和新化学键的生成 (位置)方式，反应物和产物结构上的差异。找出新信息与题目要求及旧知识之间的联系，同时解题过程中要 不断地进行验证或校正。R C 一口MW 里+例3设R为烃基，已知RX+Mg无水乙甄RMgX(格林试剂) 邱点+ C=0分析下列合成线路，回答有关问题。有机合成与推断1. （15分）A （C2H2）是基本有机化工原料。由A制备高分子化合物PVB和IR的合成路线（部分反应条 件略去）如下：CHC

16、OOH NaOH/ZX已知:I .醛与二元醇可生成环状缩醛：上;. I认C1%OH h*CH;OHII .CH三CH与H2加成，若以Ni、Pt、Pd做催化剂，可得到烷烃；若以Pd-CaCO3-PbO做催化剂，可得到烯 烃。回答下列问题：(1)(2)(3)(4)(5)A的名称是B中含氧官能团是的反应类型D和IR的结构简式分是.反应的化学方程式_(6)反应的化学方程式_已知：RCHO+RCH2CHO HH 1 I+H2O （R、R表示烃基或氢）以A为起始原料，选用必要的无机试剂合成D,写出合成路线（用结构简式表示有机物，用箭头表示转化 关系，箭头上注明试剂和反应条件）。2. （14分）聚酯纤维F和

17、维纶J的合成路线如下：C2%|O2 /CH3COOH催化剂HCHO已知：CH=CHOOCCH 一 + HO催化剂1.乙烯醇不稳定，会迅速转化为乙醛2. CH=CH_ +1/2O一 + CHCOOH(1) G中官能团的名称是 (2) C的结构简式是(3) 芳香烃D的一氯代物只有两种，则D的结构简式是(4) 反应的反应类型 (5) 反应和的化学方程式分别是：反应反应-广 I 快凸I!(6) 已知 , E可由A和2, 4-己二烯为原料制备，写出该合成路线(无机试剂任选)。3. (17分)高分子P的合成路线如下:高分子P 烈RCOOR +RCOORLRDH 3、代、代表母基）(1) A为乙烯，反应的反

18、应类型为。(2) C的分子式是C2H6O2，是汽车防冻液的主要成分。反应的试剂和反应条件是(3) D的分子式是C6H6O4，是一种直链结构的分子，核磁共振氢谱有 3种峰。D中含有的官能团 是。(4) F的结构简式是。(5) 反应的化学方程式 。(6) 反应为缩聚反应，反应的化学方程式。(7) G的一种同分异构体G为甲酸酯、核磁共振氢谱有3种峰且1mol该有机物酸性条件下水解产物能与 2 mol NaOH反应。G的结构简式为。(8) 以对二甲苯、甲醇为起始原料，选用必要的无机试剂合成G，写出合成路线(用结构简式表示有机物， 用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)。4. (15分)医用麻醉

19、药苄佐卡因E和食品防腐剂J的合成路线如下：，浓硫酸B高话钾酸性潜喝.试剂璃0COOCIhCHsOHEFeCla. F(C?H?C1) g 鬼也试剂订。“ JCDOCH-CHs已知：I. M玉表E分子结构中的一部分七三工一 一三(1) A属于芳香烃，其结构简式 。(2) E中所含官能团的名称是。(3) C能与NaHCO3溶液反应，反应的化学方程式是(4) 反应、中试剂ii和试剂iii依次是(填序号).a.高锰酸钾酸性溶液、氢氧化钠溶液b.氢氧化钠溶液、高锰酸钾酸性溶液(5) H的结构简式是。(6) J有多种同分异构体，其中符合下列条件的同分异构体有种，写出其中任一种同分异构体的 结构简式：。a.

20、为苯的二元取代物，其中一个取代基为羟基b.与J具有相同的官能团，且能发生银镜反应(7) 以A为起始原料，选用必要的无机试剂合成涂改液的主要成分亚甲基环己烷比)，写出 合成路线(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)：。5. (16分)抗结肠炎药物有效成分M的合成路线如下(部分反应略去试剂和条件):Fe盐酸H2NCOOHOH(i) NaOH 溶液，(ii) 酸化 (M)已知:OfONH2(1) 烃A的结构简式是，G中的官能团名称 。(2) 反应的反应条件是，反应的反应类型是。(3) 下列对抗结肠炎药物有效成分M可能具有的性质推测正确的是 (填字母)。A.既有酸性又有

21、碱性B.能发生消去反应C.能发生加聚反应D. 1mol M与足量漠水充分反应，最多消耗1molBr2(4) E与足量NaOH溶液反应的化学方程式是。(5) 写出符合下列条件的D的同分异构体的结构简式(任写一种)。属于芳香族化合物且苯环上有3个取代基能和NaHCO3溶液反应产生气体 核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为6： 2： 1 : 1(6) 已知 QNH2易被氧化，苯环上连有烷基时再引入一个取代基，常取代在烷基的邻对位。 参照以上的合成路线，设计一条以A为原料合成化合物 QNOOH的合成路线。1. （15分）（1）乙炔（1分）（3）加成反应（1分）（2）酯基（1分）(4) CHCHCHCHO

22、(5)(6) (4 分)5 t HrHaO6稀 N招HCH WPtoCHjCHO lehkhyhcmo3】HNiiCHrfHjC HzCHOCHsCHiCHzCHeQH生成乙烯（1分），生成乙醛（1分），生成烯醛（1分），与H2直接加成得到D不扣分稀 NaOHIHzC=CHzj CHjCHO CHsCH-CHCHOCHsCHiCHaCHO*- CHjCHzCHjCHjOH（4）加聚催化剂+ (2n-1)HOKMnO42. （14分）（1）碳碳双键，酯基（2） CH2-CHHOOCLWHOH OH COOHCOOHHCHO3. （17分）（1）加成反应（2） NaOH水溶液，加热业8匚5二H(8)COOH + C 氏=（2）氨基、酯基4. (15 分)浓 HiSOt(7)(3)a6，CHiC 压催化剂羧基、羟基、硝基(4)(6)COON皂NaO（5）（以下结构任写一种）0HCHjCHiOOCH0HCHOOCH5.（共 16 分）（1）（2） Fe（或氯化铁或催化剂）；取代反应或硝化反应(3) AD(6)COOH3 H3C-H3C-COOHCH3浓 h2so4CH3 浓 HnO3 (1)以上步反应中属于加成反应的是。(2)写出A、D、E的结构简式：A，D，E(3)分别写出第和步反应的化学方程式：，