探析给定条件下同分异构体的推断

郁劲松

同分异构体的判断和书写是中学化学教学的难点，又是高考化学的热点内容之一，其中高考的考试说明：了解有机化合物存在同分异构现象（不包括立体异构），能根据给定条件推断有机化合物的同分异构体.推断与书写同分异构体的方法有很多，但学生在解答中仍因种种原因在该考点中失分.下面就其进行方法探讨，藉此达到有效掌握.

一、考点分析与预测

1.简要概述

综观近年全国各地高考试卷的有机题考查，尤其在给定条件下同分异构体的推断是Ⅱ卷大题中设问的主要组成部分，设问方式主要为推出给定限制性条件下有关有机物同分异构体的种数或书写.因同分异构体的推断能较好地考查学生对空间立体分子模型的认识能力和理解能力，且历年来又受到高考命题者的青睐，所以预测本考点将在未来高考中继续独占鳌头，是今后高考命题的方向.

2.真题回放

（1）（2010年江苏）节选：与香兰素（如右图）互为同分异构体，分子中有4种不同化学环境氢，且能发生银镜反应的酚类化合物共有2种？

HOH3COCHO香兰素答案：正确

（2）（2013年新课标卷I）节选：⑥ F（分子式：C8H8O2）的芳香同分异构体H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，且峰面积为2∶2∶2∶1∶1的为∶（写结构简式）.答案：6

二、给定条件下同分异构体的推断策略与方法

根据近年高考的命题特点，通常是多官能团化合物，一般含有苯环且有限制条件的同分异构体的考查，下面以含苯环的有机物展开探讨.

1.预备知识：对称性模型建立

（1）现有2个-X基团，若同时取代苯环上的氢原子后，能生成的同分异构体数目是 3 种？ 见图1.

XXXXXX图1

（2）现有三种不同的基团，分别为-X、-Y、-Z，若同时分别取代苯环上的三个氢原子后，能生成的同分异构体数目是 10 种？ 见图2.（抓苯环结构的对称性，先确定取代基类型，固定一个或几个取代基，再移动另一个取代基，并依次类推，避免重复.）

234XY1234X1YY21X图2YX图3

（3）现有-X、-Y、-Z三种不同的基团，分别按下列要求取代苯环相应位置上的氢.

①有-X、-Y基团，取代苯环上的氢原子后，所得有机物的苯环上的一氯代物有两种，则符合要求的有机物的结构简式？见图3.

②有2个-X、1个-Y基团，取代苯环上的氢原子后，所得有机物的苯环上的一氯代物有两种，则符合要求的有机物的结构简式？见图4.

③有2个-X、1个-Y、1个-Z基团，取代苯环上的氢原子后，所得有机物的苯环上的一氯代物只有一种，则符合要求的有机物的结构简式？见图5.

YXX或XYX图4YXZX或ZXYX图5

2.推断方法

（1）典型例题：写出满足下列给定条件下有机化合物（香兰素）的同分异构体的结构简式：

CHOOHOOCH3香兰素OHCH2COOH

图6

①能与Na2CO3溶液反应放出气体

②能与FeCl3溶液发生显色反应

③分子中有5种不同化学环境的氢

答案：见图6

（2）方法与技巧

第一步：解读限制条件，从性质联想可能的结构（ 官能团与对称性模型 ）；

①能与Na2CO3溶液反应放出气体→有羧基

②能与FeCl3溶液发生显色反应→有酚羟基

③分子中有5种不同化学环境的氢→苯环上取代基较对称

附1常见的性质方面的限制条件

常见限制条件有机物分子中的官能团或结构特征与金属钠反应放出 H2-OH（含酚羟基）、 -COOH能发生银镜反应与新制Cu（OH）2

悬浊液反应产生砖红色沉淀-CHO、 HCOO-与NaOH水溶液反应-COOH、 -COO-、-X、 酚羟基与NaHCO3、Na2CO3

溶液反应放出CO2-COOH与FeCl3溶液发生显色反应

与浓溴水反应生成白色沉淀 酚羟基水解后的产物能与FeCl3

溶液发生显色反应 含酚酯结构第二步：列出侧链的重要参数（不饱和度、C原子数、O氧子数），分析题中反应过程中的定量关系；

附2反应过程中定量关系

①—CHOAg（NH3）+2/OH-2Ag

②2—OH（醇、酚、羧酸）NaH2

第三步：拼装新物质（根据侧链参数结合限制条件，可以认为侧链由一个酚羟基和一个—CH2—COOH，且为对位关系）；

第四步：根据①②③的给定条件进行检查，核实是否符合要求.endprint

同分异构体的判断和书写是中学化学教学的难点，又是高考化学的热点内容之一，其中高考的考试说明：了解有机化合物存在同分异构现象（不包括立体异构），能根据给定条件推断有机化合物的同分异构体.推断与书写同分异构体的方法有很多，但学生在解答中仍因种种原因在该考点中失分.下面就其进行方法探讨，藉此达到有效掌握.

一、考点分析与预测

1.简要概述

综观近年全国各地高考试卷的有机题考查，尤其在给定条件下同分异构体的推断是Ⅱ卷大题中设问的主要组成部分，设问方式主要为推出给定限制性条件下有关有机物同分异构体的种数或书写.因同分异构体的推断能较好地考查学生对空间立体分子模型的认识能力和理解能力，且历年来又受到高考命题者的青睐，所以预测本考点将在未来高考中继续独占鳌头，是今后高考命题的方向.

2.真题回放

（1）（2010年江苏）节选：与香兰素（如右图）互为同分异构体，分子中有4种不同化学环境氢，且能发生银镜反应的酚类化合物共有2种？

HOH3COCHO香兰素答案：正确

（2）（2013年新课标卷I）节选：⑥ F（分子式：C8H8O2）的芳香同分异构体H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，且峰面积为2∶2∶2∶1∶1的为∶（写结构简式）.答案：6

二、给定条件下同分异构体的推断策略与方法

根据近年高考的命题特点，通常是多官能团化合物，一般含有苯环且有限制条件的同分异构体的考查，下面以含苯环的有机物展开探讨.

1.预备知识：对称性模型建立

（1）现有2个-X基团，若同时取代苯环上的氢原子后，能生成的同分异构体数目是 3 种？ 见图1.

XXXXXX图1

（2）现有三种不同的基团，分别为-X、-Y、-Z，若同时分别取代苯环上的三个氢原子后，能生成的同分异构体数目是 10 种？ 见图2.（抓苯环结构的对称性，先确定取代基类型，固定一个或几个取代基，再移动另一个取代基，并依次类推，避免重复.）

234XY1234X1YY21X图2YX图3

（3）现有-X、-Y、-Z三种不同的基团，分别按下列要求取代苯环相应位置上的氢.

①有-X、-Y基团，取代苯环上的氢原子后，所得有机物的苯环上的一氯代物有两种，则符合要求的有机物的结构简式？见图3.

②有2个-X、1个-Y基团，取代苯环上的氢原子后，所得有机物的苯环上的一氯代物有两种，则符合要求的有机物的结构简式？见图4.

③有2个-X、1个-Y、1个-Z基团，取代苯环上的氢原子后，所得有机物的苯环上的一氯代物只有一种，则符合要求的有机物的结构简式？见图5.

YXX或XYX图4YXZX或ZXYX图5

2.推断方法

（1）典型例题：写出满足下列给定条件下有机化合物（香兰素）的同分异构体的结构简式：

CHOOHOOCH3香兰素OHCH2COOH

图6

①能与Na2CO3溶液反应放出气体

②能与FeCl3溶液发生显色反应

③分子中有5种不同化学环境的氢

答案：见图6

（2）方法与技巧

第一步：解读限制条件，从性质联想可能的结构（ 官能团与对称性模型 ）；

①能与Na2CO3溶液反应放出气体→有羧基

②能与FeCl3溶液发生显色反应→有酚羟基

③分子中有5种不同化学环境的氢→苯环上取代基较对称

附1常见的性质方面的限制条件

常见限制条件有机物分子中的官能团或结构特征与金属钠反应放出 H2-OH（含酚羟基）、 -COOH能发生银镜反应与新制Cu（OH）2

悬浊液反应产生砖红色沉淀-CHO、 HCOO-与NaOH水溶液反应-COOH、 -COO-、-X、 酚羟基与NaHCO3、Na2CO3

溶液反应放出CO2-COOH与FeCl3溶液发生显色反应

与浓溴水反应生成白色沉淀 酚羟基水解后的产物能与FeCl3

溶液发生显色反应 含酚酯结构第二步：列出侧链的重要参数（不饱和度、C原子数、O氧子数），分析题中反应过程中的定量关系；

附2反应过程中定量关系

①—CHOAg（NH3）+2/OH-2Ag

②2—OH（醇、酚、羧酸）NaH2

第三步：拼装新物质（根据侧链参数结合限制条件，可以认为侧链由一个酚羟基和一个—CH2—COOH，且为对位关系）；

第四步：根据①②③的给定条件进行检查，核实是否符合要求.endprint

同分异构体的判断和书写是中学化学教学的难点，又是高考化学的热点内容之一，其中高考的考试说明：了解有机化合物存在同分异构现象（不包括立体异构），能根据给定条件推断有机化合物的同分异构体.推断与书写同分异构体的方法有很多，但学生在解答中仍因种种原因在该考点中失分.下面就其进行方法探讨，藉此达到有效掌握.

一、考点分析与预测

1.简要概述

综观近年全国各地高考试卷的有机题考查，尤其在给定条件下同分异构体的推断是Ⅱ卷大题中设问的主要组成部分，设问方式主要为推出给定限制性条件下有关有机物同分异构体的种数或书写.因同分异构体的推断能较好地考查学生对空间立体分子模型的认识能力和理解能力，且历年来又受到高考命题者的青睐，所以预测本考点将在未来高考中继续独占鳌头，是今后高考命题的方向.

2.真题回放

（1）（2010年江苏）节选：与香兰素（如右图）互为同分异构体，分子中有4种不同化学环境氢，且能发生银镜反应的酚类化合物共有2种？

HOH3COCHO香兰素答案：正确

（2）（2013年新课标卷I）节选：⑥ F（分子式：C8H8O2）的芳香同分异构体H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，且峰面积为2∶2∶2∶1∶1的为∶（写结构简式）.答案：6

二、给定条件下同分异构体的推断策略与方法

根据近年高考的命题特点，通常是多官能团化合物，一般含有苯环且有限制条件的同分异构体的考查，下面以含苯环的有机物展开探讨.

1.预备知识：对称性模型建立

（1）现有2个-X基团，若同时取代苯环上的氢原子后，能生成的同分异构体数目是 3 种？ 见图1.

XXXXXX图1

（2）现有三种不同的基团，分别为-X、-Y、-Z，若同时分别取代苯环上的三个氢原子后，能生成的同分异构体数目是 10 种？ 见图2.（抓苯环结构的对称性，先确定取代基类型，固定一个或几个取代基，再移动另一个取代基，并依次类推，避免重复.）

234XY1234X1YY21X图2YX图3

（3）现有-X、-Y、-Z三种不同的基团，分别按下列要求取代苯环相应位置上的氢.

①有-X、-Y基团，取代苯环上的氢原子后，所得有机物的苯环上的一氯代物有两种，则符合要求的有机物的结构简式？见图3.

②有2个-X、1个-Y基团，取代苯环上的氢原子后，所得有机物的苯环上的一氯代物有两种，则符合要求的有机物的结构简式？见图4.

③有2个-X、1个-Y、1个-Z基团，取代苯环上的氢原子后，所得有机物的苯环上的一氯代物只有一种，则符合要求的有机物的结构简式？见图5.

YXX或XYX图4YXZX或ZXYX图5

2.推断方法

（1）典型例题：写出满足下列给定条件下有机化合物（香兰素）的同分异构体的结构简式：

CHOOHOOCH3香兰素OHCH2COOH

图6

①能与Na2CO3溶液反应放出气体

②能与FeCl3溶液发生显色反应

③分子中有5种不同化学环境的氢

答案：见图6

（2）方法与技巧

第一步：解读限制条件，从性质联想可能的结构（ 官能团与对称性模型 ）；

①能与Na2CO3溶液反应放出气体→有羧基

②能与FeCl3溶液发生显色反应→有酚羟基

③分子中有5种不同化学环境的氢→苯环上取代基较对称

附1常见的性质方面的限制条件

常见限制条件有机物分子中的官能团或结构特征与金属钠反应放出 H2-OH（含酚羟基）、 -COOH能发生银镜反应与新制Cu（OH）2

悬浊液反应产生砖红色沉淀-CHO、 HCOO-与NaOH水溶液反应-COOH、 -COO-、-X、 酚羟基与NaHCO3、Na2CO3

溶液反应放出CO2-COOH与FeCl3溶液发生显色反应

与浓溴水反应生成白色沉淀 酚羟基水解后的产物能与FeCl3

溶液发生显色反应 含酚酯结构第二步：列出侧链的重要参数（不饱和度、C原子数、O氧子数），分析题中反应过程中的定量关系；

附2反应过程中定量关系

①—CHOAg（NH3）+2/OH-2Ag

②2—OH（醇、酚、羧酸）NaH2

第三步：拼装新物质（根据侧链参数结合限制条件，可以认为侧链由一个酚羟基和一个—CH2—COOH，且为对位关系）；

第四步：根据①②③的给定条件进行检查，核实是否符合要求.endprint