人教版高中化学选修5-有机化学基础：限制条件的同分异构体书写

A．15种 B．28种 C．32种 D．40种
（ 2013全国1卷）38. 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 种，其中核磁共振氢谱为5组峰，且面
积比为2∶2∶2∶1∶1的为
。
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（ 2014全国1卷）38. F的同分异构体中含有
苯环的还有
种（不考虑立体异构），
3、 应用 根据有机物的分子式推断其结构式
①若Ω=0，说明分子是饱和链状结构
②若Ω=1，说明分子中有一个双键或一个环
③若Ω=2，说明分子中有两个双键或一个三键；
或一个双键和一个环；或两个环；其余类推
④若Ω≥4，说明分子中很可能有苯环。
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题型1、碳链上的条件限制型异构
【例1】 已知化合物A的分子式为C3H6O，写出 满足下列条件的A同分异构体的结构简式。
不能为甲酸酯
CH2=CHCOOCH3
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思维点拨：条件限制型同分异构体wk.baidu.com书写的一般思路：
1、解读分子式或结构简式
2、转化限制条件
3、按要求组装新物质
策略：先弄清限制条件下的官能团类别，再 分析可能的碳链异构，最后分析官能团位置 异构。 书写一定要有序！
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【高考回放】
【练习1】（2015新课标全国2卷·11）分子式为 C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体
含-CHO(包括HCOOR)
含酚-OH 含-COOR或 –X或蛋白质 或双糖、多糖
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知识拓展：不饱和度（Ω）的应用
1、定义 不饱和度又称缺氢指数 ，是有机物分子不饱和程度 的量化标志，即有机物分子中与碳原子数相等的开链烷烃相 比较，每减少2个氢原子，则有机物的不饱和度增加1，用希 腊字母Ω表示。
2 、不饱和度的计算
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【难点突破二：苯环上官能团类别异构】
苯环上官能团类别异构主要有： ①羧基、酯基和羟基醛的转化 ②芳香醇与酚、醚 ③醛与酮、烯醇等。
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【例3】
一个羧基、
3个O如何分配 只有一个羟基 且不是酚羟基
考虑不饱和度
一个醚键
或 结合条件
一个醇羟基
一个酯基、
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【难点突破三：判断不同化学环境的氢原子】
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
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【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2】有三种不同的基团，分别为－X、―Y、 ―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 10 种
X Y
4
X
4
4
必备知识 常见的限定条件：
常见限制性条件
有机分子的官能团或结构特征
能使溴的四氯化碳溶液褪色 含
或—C≡C—
与Na2CO3反应放出CO2 能与金属钠反应产生H2 能与NaOH溶液反应
能发生银镜反应(或 Cu(OH)2) 与FeCl3发生显色反应 能发生水解反应
含-COOH
含-OH或-COOH
含酚-OH或-COOH或 -COOR 或-X
“基团插入法”可以避免由多种基团在苯环上的 位置繁琐造成的重复或遗漏。
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红色基B
【例5】：红色基B符合“-NH2和-NO2直接与苯环 相连且处于对位”的同分异构体一共有多少种？
（D ）
A、2种 B、4种 C、6种 D、10种
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提取－O－作为插入基
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【 变式提高 3】 ：C9H10O3 的有机物有多种同 分异构体，满足下列条件的同分异构体有
18 种
① 含有苯环且苯环上只有两个取代基； ②能与 FeCl3 发生显色反应； ③能发生水解反应。
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【本课小结】
限定性条件的有机物同分异构体的书写三步骤: 1.明确已知物质及其组成（题目直接给出或联系上下
文推出）； 2.解读条件（性质）→联想官能团（特征结构）； 3.组装新物质。
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香兰素
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整体突破：巧用基团插入法突破含苯环的条 件限制型同分异构体书写
什么是“基团插入法”？该方法具有什么优势？
“基团插入法”要领 ：首先根据有机物的分子组成， 结合题中限定条件，提取一个二价基（如酯基、氧原 子、羰基、亚甲基等）作为“插入基团”，剩余部分 形成基本的“碳骨架”。先写出碳骨架可能的结构， 然后将“插入基团”插入到“碳骨架”的相应位置， 就可以很快确定出符合题意的同分异构体数目。
主要考虑结构的对称性
X Y
4
X
4
1
1 3
2
3
Y
2
X
1
1
2
2
Y
1
2
1
2
2
1
1
3
1
2
1 1
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【经典实例】
【例4】：写出同时满足下列条件
的香兰素的一种同分异构体的结构
简式
①能与NaHCO3溶液反应 ②能与FeCl3溶液发生显色反应 ③有5种不同化学环境的氢原子
香兰素
HO
CH2COOH
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【 变式提高2】 ：与香兰素互为同 分异构体，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 2 种，其结构简式分 别是：
1
X
1
1 3
2
3
Y
2
2
Y
4
4
定二移一
2
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【高考回放】
【练习2】（2013新课标全国1卷·38(6)）
F (CH3-O- -CHO) 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）。
HO- -CH2CHO
的有机物有(不含量立体异构) ( B)
A．3种 B．4种 C．5种 D．6种
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近年高考题有机物同分异构体的命题特点：
①通常是多官能团化合物，一般含有苯环。 ②有限制条件，信息量较大。 ③问题一般是推断符合限制条件的同分异
构体数目或写出符合条件的一种或几种 结构简式。
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题型2 、含苯环的条件限制型异构
（1）A能发生银镜反应： 含一个；醛基
（2）A不能使溴的CCl4褪色，其核磁共振氢谱
为单峰：
。 不含碳碳双键
含两个甲基
CH3CH2CHO
CH3COCH3
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【 变式提高1 】 ：已知某化合物的分子式
为C4H6O2，A不能发生银镜反应，但能使 溴水褪色，能水解且产物的碳原子数不等，
则A的结构简式为
。
1个碳碳双键 1个酯基
限制条件的同分异构体书写
1
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考纲要求
必考内容： 了解有机化合物中碳的成键特征。了解有
机化合物的同分异构现象。 选考内容：
了解有机化合物存在的异构现象，能判断 简单有机化合物的同分异构体（不包括立体 异构如手性异构体）
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走进高考--真题回放
（2013全国1卷）12．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，这些醇和酸重新组合可形成的酯共有
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）。
（ 2015全国1卷） 38.写出与A具有相同官能 团的异戊二烯的所有同分异构体
（写结构简式）。
一、选择题中有机物同分异构体数目确定
二、有机推断题中有条件限制的有机物同分异构体个数的判断 或补充部分同分异构体结构简式的书写。