探析給定條件下同分異構體的推斷

郁勁松

同分異構體的判斷和書寫是中學化學教學的難點，又是高考化學的熱點內容之一，其中高考的考試說明：了解有機化合物存在同分異構現象（不包括立體異構），能根據給定條件推斷有機化合物的同分異構體.推斷與書寫同分異構體的方法有很多，但學生在解答中仍因種種原因在該考點中失分.下面就其進行方法探討，藉此達到有效掌握.

一、考點分析與預測

1.簡要概述

綜觀近年全國各地高考試卷的有機題考查，尤其在給定條件下同分異構體的推斷是Ⅱ卷大題中設問的主要組成部分，設問方式主要為推出給定限制性條件下有關有機物同分異構體的種數或書寫.因同分異構體的推斷能較好地考查學生對空間立體分子模型的認識能力和理解能力，且歷年來又受到高考命題者的青睞，所以預測本考點將在未來高考中繼續獨占鰲頭，是今后高考命題的方向.

2.真題回放

（1）（2010年江蘇）節選：與香蘭素（如右圖）互為同分異構體，分子中有4種不同化學環境氫，且能發生銀鏡反應的酚類化合物共有2種？

HOH3COCHO香蘭素答案：正確

（2）（2013年新課標卷I）節選：⑥ F（分子式：C8H8O2）的芳香同分異構體H既能發生銀鏡反應，又能與FeCl3溶液發生顯色反應的共有種，其中核磁共振氫譜為5組峰，且峰面積為2∶2∶2∶1∶1的為∶（寫結構簡式）.答案：6

二、給定條件下同分異構體的推斷策略與方法

根據近年高考的命題特點，通常是多官能團化合物，一般含有苯環且有限制條件的同分異構體的考查，下面以含苯環的有機物展開探討.

1.預備知識：對稱性模型建立

（1）現有2個-X基團，若同時取代苯環上的氫原子后，能生成的同分異構體數目是 3 種？ 見圖1.

XXXXXX圖1

（2）現有三種不同的基團，分別為-X、-Y、-Z，若同時分別取代苯環上的三個氫原子后，能生成的同分異構體數目是 10 種？ 見圖2.（抓苯環結構的對稱性，先確定取代基類型，固定一個或幾個取代基，再移動另一個取代基，并依次類推，避免重復.）

234XY1234X1YY21X圖2YX圖3

（3）現有-X、-Y、-Z三種不同的基團，分別按下列要求取代苯環相應位置上的氫.

①有-X、-Y基團，取代苯環上的氫原子后，所得有機物的苯環上的一氯代物有兩種，則符合要求的有機物的結構簡式？見圖3.

②有2個-X、1個-Y基團，取代苯環上的氫原子后，所得有機物的苯環上的一氯代物有兩種，則符合要求的有機物的結構簡式？見圖4.

③有2個-X、1個-Y、1個-Z基團，取代苯環上的氫原子后，所得有機物的苯環上的一氯代物只有一種，則符合要求的有機物的結構簡式？見圖5.

YXX或XYX圖4YXZX或ZXYX圖5

2.推斷方法

（1）典型例題：寫出滿足下列給定條件下有機化合物（香蘭素）的同分異構體的結構簡式：

CHOOHOOCH3香蘭素OHCH2COOH

圖6

①能與Na2CO3溶液反應放出氣體

②能與FeCl3溶液發生顯色反應

③分子中有5種不同化學環境的氫

答案：見圖6

（2）方法與技巧

第一步：解讀限制條件，從性質聯想可能的結構（ 官能團與對稱性模型 ）；

①能與Na2CO3溶液反應放出氣體→有羧基

②能與FeCl3溶液發生顯色反應→有酚羥基

③分子中有5種不同化學環境的氫→苯環上取代基較對稱

附1常見的性質方面的限制條件

常見限制條件有機物分子中的官能團或結構特征與金屬鈉反應放出 H2-OH（含酚羥基）、 -COOH能發生銀鏡反應與新制Cu（OH）2

懸濁液反應產生磚紅色沉淀-CHO、 HCOO-與NaOH水溶液反應-COOH、 -COO-、-X、 酚羥基與NaHCO3、Na2CO3

溶液反應放出CO2-COOH與FeCl3溶液發生顯色反應

與濃溴水反應生成白色沉淀 酚羥基水解后的產物能與FeCl3

溶液發生顯色反應 含酚酯結構第二步：列出側鏈的重要參數（不飽和度、C原子數、O氧子數），分析題中反應過程中的定量關系；

附2反應過程中定量關系

①—CHOAg（NH3）+2/OH-2Ag

②2—OH（醇、酚、羧酸）NaH2

第三步：拼裝新物質（根據側鏈參數結合限制條件，可以認為側鏈由一個酚羥基和一個—CH2—COOH，且為對位關系）；

第四步：根據①②③的給定條件進行檢查，核實是否符合要求.endprint

同分異構體的判斷和書寫是中學化學教學的難點，又是高考化學的熱點內容之一，其中高考的考試說明：了解有機化合物存在同分異構現象（不包括立體異構），能根據給定條件推斷有機化合物的同分異構體.推斷與書寫同分異構體的方法有很多，但學生在解答中仍因種種原因在該考點中失分.下面就其進行方法探討，藉此達到有效掌握.

一、考點分析與預測

1.簡要概述

綜觀近年全國各地高考試卷的有機題考查，尤其在給定條件下同分異構體的推斷是Ⅱ卷大題中設問的主要組成部分，設問方式主要為推出給定限制性條件下有關有機物同分異構體的種數或書寫.因同分異構體的推斷能較好地考查學生對空間立體分子模型的認識能力和理解能力，且歷年來又受到高考命題者的青睞，所以預測本考點將在未來高考中繼續獨占鰲頭，是今后高考命題的方向.

2.真題回放

（1）（2010年江蘇）節選：與香蘭素（如右圖）互為同分異構體，分子中有4種不同化學環境氫，且能發生銀鏡反應的酚類化合物共有2種？

HOH3COCHO香蘭素答案：正確

（2）（2013年新課標卷I）節選：⑥ F（分子式：C8H8O2）的芳香同分異構體H既能發生銀鏡反應，又能與FeCl3溶液發生顯色反應的共有種，其中核磁共振氫譜為5組峰，且峰面積為2∶2∶2∶1∶1的為∶（寫結構簡式）.答案：6

二、給定條件下同分異構體的推斷策略與方法

根據近年高考的命題特點，通常是多官能團化合物，一般含有苯環且有限制條件的同分異構體的考查，下面以含苯環的有機物展開探討.

1.預備知識：對稱性模型建立

（1）現有2個-X基團，若同時取代苯環上的氫原子后，能生成的同分異構體數目是 3 種？ 見圖1.

XXXXXX圖1

（2）現有三種不同的基團，分別為-X、-Y、-Z，若同時分別取代苯環上的三個氫原子后，能生成的同分異構體數目是 10 種？ 見圖2.（抓苯環結構的對稱性，先確定取代基類型，固定一個或幾個取代基，再移動另一個取代基，并依次類推，避免重復.）

234XY1234X1YY21X圖2YX圖3

（3）現有-X、-Y、-Z三種不同的基團，分別按下列要求取代苯環相應位置上的氫.

①有-X、-Y基團，取代苯環上的氫原子后，所得有機物的苯環上的一氯代物有兩種，則符合要求的有機物的結構簡式？見圖3.

②有2個-X、1個-Y基團，取代苯環上的氫原子后，所得有機物的苯環上的一氯代物有兩種，則符合要求的有機物的結構簡式？見圖4.

③有2個-X、1個-Y、1個-Z基團，取代苯環上的氫原子后，所得有機物的苯環上的一氯代物只有一種，則符合要求的有機物的結構簡式？見圖5.

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2.推斷方法

（1）典型例題：寫出滿足下列給定條件下有機化合物（香蘭素）的同分異構體的結構簡式：

CHOOHOOCH3香蘭素OHCH2COOH

圖6

①能與Na2CO3溶液反應放出氣體

②能與FeCl3溶液發生顯色反應

③分子中有5種不同化學環境的氫

答案：見圖6

（2）方法與技巧

第一步：解讀限制條件，從性質聯想可能的結構（ 官能團與對稱性模型 ）；

①能與Na2CO3溶液反應放出氣體→有羧基

②能與FeCl3溶液發生顯色反應→有酚羥基

③分子中有5種不同化學環境的氫→苯環上取代基較對稱

附1常見的性質方面的限制條件

常見限制條件有機物分子中的官能團或結構特征與金屬鈉反應放出 H2-OH（含酚羥基）、 -COOH能發生銀鏡反應與新制Cu（OH）2

懸濁液反應產生磚紅色沉淀-CHO、 HCOO-與NaOH水溶液反應-COOH、 -COO-、-X、 酚羥基與NaHCO3、Na2CO3

溶液反應放出CO2-COOH與FeCl3溶液發生顯色反應

與濃溴水反應生成白色沉淀 酚羥基水解后的產物能與FeCl3

溶液發生顯色反應 含酚酯結構第二步：列出側鏈的重要參數（不飽和度、C原子數、O氧子數），分析題中反應過程中的定量關系；

附2反應過程中定量關系

①—CHOAg（NH3）+2/OH-2Ag

②2—OH（醇、酚、羧酸）NaH2

第三步：拼裝新物質（根據側鏈參數結合限制條件，可以認為側鏈由一個酚羥基和一個—CH2—COOH，且為對位關系）；

第四步：根據①②③的給定條件進行檢查，核實是否符合要求.endprint

同分異構體的判斷和書寫是中學化學教學的難點，又是高考化學的熱點內容之一，其中高考的考試說明：了解有機化合物存在同分異構現象（不包括立體異構），能根據給定條件推斷有機化合物的同分異構體.推斷與書寫同分異構體的方法有很多，但學生在解答中仍因種種原因在該考點中失分.下面就其進行方法探討，藉此達到有效掌握.

一、考點分析與預測

1.簡要概述

綜觀近年全國各地高考試卷的有機題考查，尤其在給定條件下同分異構體的推斷是Ⅱ卷大題中設問的主要組成部分，設問方式主要為推出給定限制性條件下有關有機物同分異構體的種數或書寫.因同分異構體的推斷能較好地考查學生對空間立體分子模型的認識能力和理解能力，且歷年來又受到高考命題者的青睞，所以預測本考點將在未來高考中繼續獨占鰲頭，是今后高考命題的方向.

2.真題回放

（1）（2010年江蘇）節選：與香蘭素（如右圖）互為同分異構體，分子中有4種不同化學環境氫，且能發生銀鏡反應的酚類化合物共有2種？

HOH3COCHO香蘭素答案：正確

（2）（2013年新課標卷I）節選：⑥ F（分子式：C8H8O2）的芳香同分異構體H既能發生銀鏡反應，又能與FeCl3溶液發生顯色反應的共有種，其中核磁共振氫譜為5組峰，且峰面積為2∶2∶2∶1∶1的為∶（寫結構簡式）.答案：6

二、給定條件下同分異構體的推斷策略與方法

根據近年高考的命題特點，通常是多官能團化合物，一般含有苯環且有限制條件的同分異構體的考查，下面以含苯環的有機物展開探討.

1.預備知識：對稱性模型建立

（1）現有2個-X基團，若同時取代苯環上的氫原子后，能生成的同分異構體數目是 3 種？ 見圖1.

XXXXXX圖1

（2）現有三種不同的基團，分別為-X、-Y、-Z，若同時分別取代苯環上的三個氫原子后，能生成的同分異構體數目是 10 種？ 見圖2.（抓苯環結構的對稱性，先確定取代基類型，固定一個或幾個取代基，再移動另一個取代基，并依次類推，避免重復.）

234XY1234X1YY21X圖2YX圖3

（3）現有-X、-Y、-Z三種不同的基團，分別按下列要求取代苯環相應位置上的氫.

①有-X、-Y基團，取代苯環上的氫原子后，所得有機物的苯環上的一氯代物有兩種，則符合要求的有機物的結構簡式？見圖3.

②有2個-X、1個-Y基團，取代苯環上的氫原子后，所得有機物的苯環上的一氯代物有兩種，則符合要求的有機物的結構簡式？見圖4.

③有2個-X、1個-Y、1個-Z基團，取代苯環上的氫原子后，所得有機物的苯環上的一氯代物只有一種，則符合要求的有機物的結構簡式？見圖5.

YXX或XYX圖4YXZX或ZXYX圖5

2.推斷方法

（1）典型例題：寫出滿足下列給定條件下有機化合物（香蘭素）的同分異構體的結構簡式：

CHOOHOOCH3香蘭素OHCH2COOH

圖6

①能與Na2CO3溶液反應放出氣體

②能與FeCl3溶液發生顯色反應

③分子中有5種不同化學環境的氫

答案：見圖6

（2）方法與技巧

第一步：解讀限制條件，從性質聯想可能的結構（ 官能團與對稱性模型 ）；

①能與Na2CO3溶液反應放出氣體→有羧基

②能與FeCl3溶液發生顯色反應→有酚羥基

③分子中有5種不同化學環境的氫→苯環上取代基較對稱

附1常見的性質方面的限制條件

常見限制條件有機物分子中的官能團或結構特征與金屬鈉反應放出 H2-OH（含酚羥基）、 -COOH能發生銀鏡反應與新制Cu（OH）2

懸濁液反應產生磚紅色沉淀-CHO、 HCOO-與NaOH水溶液反應-COOH、 -COO-、-X、 酚羥基與NaHCO3、Na2CO3

溶液反應放出CO2-COOH與FeCl3溶液發生顯色反應

與濃溴水反應生成白色沉淀 酚羥基水解后的產物能與FeCl3

溶液發生顯色反應 含酚酯結構第二步：列出側鏈的重要參數（不飽和度、C原子數、O氧子數），分析題中反應過程中的定量關系；

附2反應過程中定量關系

①—CHOAg（NH3）+2/OH-2Ag

②2—OH（醇、酚、羧酸）NaH2

第三步：拼裝新物質（根據側鏈參數結合限制條件，可以認為側鏈由一個酚羥基和一個—CH2—COOH，且為對位關系）；

第四步：根據①②③的給定條件進行檢查，核實是否符合要求.endprint