化學(xué)同分異構(gòu)體詳細(xì)例題解釋.doc

- 12 -同分異構(gòu)體訓(xùn)練總體思路：類別異構(gòu)碳鏈異構(gòu)位置異位。類別異構(gòu)（詳見下表）組成通式可能的類別典型實例CnH2n烯烴 環(huán)烷烴CH2=CHCH H2C CH2 CH2CnH2n-2炔烴 二烯烴 環(huán)烯烴CH= CCH2CH3 CH2=CHCH=CH2CnH2n+2O醇 醚C2H5OH CH3OCH3CnH2nO醛 酮 烯醇 環(huán)醇 環(huán)醚CH3CH2CHO CH3COCH3 CH=CHCH2OHCH3CH CH2 CH2 CH OH O CH2CnH2nO2羧酸 酯 羥基醛 羥基酮烯二醇CH3COOH HCOOCH3 HOCH2CHOCnH2n-6O酚 芳香醇 芳香醚H3CC6H4OH C6H5CH2OH C6H5OCH3CnH2n+1NO2硝基烷烴 氨基酸CH3CH2NO2 H2NCH2COOHCn(H2O)m單糖或二糖葡萄糖與果糖（C6H12O6） 蔗糖與麥芽糖（C12H22O11）【經(jīng)典例題】 例 1 . 某烴的一種同分異構(gòu)只能生成1種一氯代物，該烴的分子式可以是（ ） AC3H8 BC4H10 CC5H12 DC6H14解析：分析 C3H8 、C4H10、C6H14各種結(jié)構(gòu)，生成的一氯代物不只1種。從CH4、C2H6的一氯代物只有1種，得出正確答案為C。 例 2 . 液晶是一種新型材料。MBBA是一種研究得較多的液晶化合物。它可以看作是由醛A和胺B去水縮合的產(chǎn)物。 CH3O CH=N CH2CH2CH2CH3 （MBBA） （1） 對位上有C4H9的苯胺可能有4種異構(gòu)體 ，它們是： ； （2） 醛A的異構(gòu)體甚多，其中屬于酯類化合物且結(jié)構(gòu)式中有苯環(huán)的異構(gòu)體就有6種，它們是 、 、 解析 ：（1）無類別異構(gòu)、位置異構(gòu)之慮，只有C4H9的碳架異構(gòu)；（2） 題中有兩個條件：屬于酯類化合物且結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)，不涉及類別異構(gòu)。通過有序的思維來列舉同分異構(gòu)體可以確?？焖佟?zhǔn)確?？梢园搭悇e異構(gòu)到碳鏈異構(gòu)再到官能團(tuán)或取代基位置異構(gòu)的順序進(jìn)行有序的列舉，同時要充分利用“對稱性”防漏剔增。例3 萘分子的結(jié)構(gòu)可以表示為 或 ，兩者是等同的。苯并芘是強(qiáng)致癌物質(zhì)（存在于煙囪灰、煤焦油、燃燒的煙霧和內(nèi)燃機(jī)的尾氣中）。它的分子由5個苯環(huán)并合而成，其結(jié)構(gòu)式可以表示為（）或（）式： （） () 這兩者也是等同的。現(xiàn)有結(jié)構(gòu)式A B C D A B C D其中：與（）、（）式等同的結(jié)構(gòu)式是（ ）；與（）、（）式同分異構(gòu)體的是（ ）。（全國高考題） 解析： 以（）式為基準(zhǔn)，圖形從紙面上取出向右翻轉(zhuǎn)180度后再貼回紙面即得D式，將D式在紙面上反時針旋轉(zhuǎn)45度即得A式。因此，A、D都與（）、()式等同。也可以（）式為基準(zhǔn)，將（）式圖形在紙面上反時針旋轉(zhuǎn)180度即得A式，（）式在紙面上反時針旋轉(zhuǎn)135度即得D式。從分子組成來看，（）式是C20H12，B式也是C20H12，而C式是C19H12，所以B是、 的同分異構(gòu)體，而C式不是。 答案是（1）AD；（2）B。判斷兩結(jié)構(gòu)是否相等的思維過程是：（1）用系統(tǒng)命名法命名時名稱相同者；（2）將分子整體旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)后能“重合”者。 例 4 已知萘的n溴代物和m溴代物的種數(shù)相等，則n與m（n不等于m）的關(guān)系是 A n+m=6 B n+m=4 C n+m=8 D 無法確定 解析： 解題過程中要避免犯策略性錯誤，就要見機(jī)而行，變“正面強(qiáng)攻”為“側(cè)翼出擊”，轉(zhuǎn)換思維角度和思維方向。正確思路是：從萘的分子式C10H8出發(fā)，從分子中取代a個H（C10H8-a Bra）與取代8-a個H(C10HaBr8-a)的同分異構(gòu)體的種數(shù)相等，故n+m=a+(8-a)=8,選C。 解答本題的策略在于“等價”變通，如CHCl3與CH3Cl、CH2=CHCl與CCl2=CHCl、C9H19OH（醇類）與C9H19Cl等等同分異構(gòu)體的種數(shù)相等。解題思維策略對完成條件向結(jié)果轉(zhuǎn)化和實現(xiàn)解題起著關(guān)鍵性的作用。策略性錯誤主要是指解題方向上的偏差，造成思維受阻或解題過程中走了彎路。對于高考來說，費(fèi)時費(fèi)事，即便做對了，也有策略性錯誤。 例 5 某有機(jī)物與H2按1：1物質(zhì)的量比加成后生成的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)為： 則該有機(jī)物可能的結(jié)構(gòu)有（ ）種（說明 羥基與碳碳雙雙鍵的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定）。 解析 ：某有機(jī)物與H2按1：1物質(zhì)的量比加成說明原來的有機(jī)物為烯烴，又由C的四價原則，雙鍵位置的情況有四種，再考慮酮的存在情況。答案是4種。該題的特點是：已知某不飽和有機(jī)物加成后產(chǎn)物結(jié)構(gòu)，確定原不飽和有機(jī)物的同分異構(gòu)體的種數(shù)。解此類題的關(guān)鍵是：抓住加成反應(yīng)的特點即反應(yīng)前后碳鏈結(jié)構(gòu)不變，確定不飽和鍵（雙鍵、叁鍵）的可能位置，進(jìn)而得到有機(jī)物的結(jié)構(gòu)及種數(shù)。例6 下列有機(jī)物的一氯取代物其同分異構(gòu)體的數(shù)目相等的是 ( )解析：首先判斷對稱面：和無對稱面，和有鏡面對稱，只需看其中一半即可。然后，看有否連在同一碳原子上的幾個甲基：中有兩個甲基連在一碳上，六個氫原子等效；中有也有兩個甲基連在同一碳原子上，加上鏡面對稱，應(yīng)有十二個氫原子等效。最后用箭頭確定不同的氫原子。如下所示，即可知和都有七種同分異構(gòu)體，和都只有4種同分異構(gòu)體。應(yīng)選B、D。例7含碳原子個數(shù)為10或小于10的烷烴中，其一鹵代烷烴不存在同分異構(gòu)體的烷烴共有 ( )A. 2種B. 3種C. 4種D. 5種解析：按照等效氫原則，小于11個碳原子的烷烴中，只有一種一鹵代物的，甲烷和乙烷符合，以及甲烷型的新戊烷和乙烷型的2,2,3,3四甲基丁烷符合，共4種。故應(yīng)選C。例8 若萘分子中有兩個氫原子分別被溴原子取代后所形成的化合物的數(shù)目有 ( ) A. 5 B. 7 C. 8 D. 10解析：萘環(huán)上只有兩種不同的氫原子：a-和b-，二取代物的組合有3種情況：a-a：3種，a-b：4種，b-b：3種，共10種同分異構(gòu)體。例9 有三種不同的基團(tuán)，分別為X、Y、Z，若同時分別取代苯環(huán)上的三個氫原子，能生成的同分異構(gòu)體數(shù)目是( ) A. 10B. 8C. 6D. 4解析：鄰位3種：XYZ，XZY，ZXY；鄰間位6種：XY-Z，XZ-Y，YX-Z，YZ-X，ZX-Y，ZY-X；間位1種：X-Y-Z，共有10種。例7：分子結(jié)構(gòu)中含有兩個-CH3、一個-CH2-、一個 基、一個 -OH，且屬于酚類的同分異構(gòu)體有6種，其結(jié)構(gòu)簡式為：_、_、_、_、_、_。解析：由于是酚類，且只有3個取代基，實際上是-C2H5、-CH3、-OH三個基團(tuán)的組合。三取代基處于鄰間位，共有6種：XY-Z，XZ-Y，YX-Z，YZ-X，ZX-Y，ZY-X。例10下面是稠環(huán)芳香烴中蒽和并五苯的結(jié)構(gòu)簡式：由于取代烴的位置不同，產(chǎn)生的異構(gòu)現(xiàn)象稱為官能團(tuán)位置異構(gòu)。一氯并五苯有 個異構(gòu)體；二氯蒽有 (填數(shù)字)個異構(gòu)體。解析：由下列圖示中可知，并五苯有兩個對稱面，分子中碳原子上連接的氫原子有4種位置：a、b、g、w，故其一氯并五苯應(yīng)有4種。蒽也有兩個對稱面，分子中碳原子上連接有3種氫原子：4個a-氫原子、4個b-氫原子、兩個g-氫原子，按照組合原則，a-a有3種，a-b有4種，a-g有2種，b-b有3種，b-g有2種，g-g有1種，一共有15種，故二氯蒽應(yīng)有15種。答案：4；15例11聯(lián)苯( )由兩個苯環(huán)通過單鍵連接而成。假定二氯連苯分子中，苯環(huán)間的單鍵可以自由旋轉(zhuǎn)，理論上由異構(gòu)而形成的二氯聯(lián)苯共有 ( )A. 6種 B. 9種 C. 10種 D. 12種解析：每個苯環(huán)上只有三種不同的H原子：a、b、g，用定一移二法時要注意等效氫的存在。同一苯環(huán)上有6種，不同苯環(huán)間也有6種，共12種。如果用排列組合法，則同一苯環(huán)上有a-a一種，a-b兩種，a-g一種，b-b一種，b-g一種；不同苯環(huán)間有a-a一種，a-b一種，a-g一種，b-b一種，b-g一種，g-g一種等6種。如圖：綜 合 訓(xùn) 練1.分子式為C5H12O的醇，能被氧化成醛的同分異構(gòu)體為( ) A.5個B.4個C.6個D.7個2. 1、2、3三苯基環(huán)丙烷的3個苯基可以分布在環(huán)丙烷平面的上下，因此有兩種異構(gòu)體。據(jù)此，可判斷1、2、3、4、5-五氯環(huán)戊烷（假定五個碳原子也處于同平面上）的異構(gòu)體數(shù)是（ ）A. 4 B. 5 C. 6 D. 73.已知丁基共有4種，不必試寫，立即可斷定分子式為C5H10O的醛有（ ） （A）3 種 （B）4 種 （C）5 種 （D）6 種4. 已知乙烯分子是平面結(jié)構(gòu)，因此1，2二氯乙烯可以形成兩種不同的空間異構(gòu)體，下列各物質(zhì)中能形成類似上述兩種空間異構(gòu)體的是( )A.1，1二氯乙烯 B.丙烯 C.2丁烯 D.1丁烯5. 下列有機(jī)物中，互為同分異構(gòu)體的是（ ）A.B.C.D.6某化合物的分子式為C5H11Cl，分析數(shù)據(jù)表明：分子中有兩個CH3、兩個CH2、一個 和一個Cl。它的可能的結(jié)構(gòu)有幾種（本題不考慮對映異構(gòu)體）( )A.2B.3C.4D.57. 已知二氯苯的同分異構(gòu)體有3種，從而可推知四氯苯的同分異構(gòu)體有（ ） （A）2 種 （B）3 種 （C）4 種 （D）5 種8結(jié)構(gòu)不同的二甲基氯苯的數(shù)目有（ ） （A）4 個 （B）5 個 （C）6 個 （D）7 個9. 某有機(jī)物分子中含有一個C6H5 、一個C6H4 、一個CH2 、一個OH，則該有機(jī)物屬于酚類的結(jié)構(gòu)可能有（ ）（A）2 種 （B）3 種 （C）4 種 （D）5 種10. 分子式為C7H16的烷烴中，在結(jié)構(gòu)式中含有3個甲基的同分異構(gòu)體數(shù)目是（ ） （A）2個 （B）3個 （C）4個 （D）5個11. 進(jìn)行一氯取代反應(yīng)后,只能生成三種沸點不同的產(chǎn)物的烷烴是 A (CH3) 2 CH CH2CH2CH3 B (CH3 CH2) 2 CHCH3 C (CH3) 2 CH CH (CH3) 2 D (CH3) 3 C CH2CH312. 某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式為下圖所示,其中屬于芳香醇的同分異構(gòu)體共有( )A. 3種 B. 4種 C. 5種 D. 6種13. 有機(jī)環(huán)狀化合物的結(jié)構(gòu)簡式可進(jìn)一步簡化，例如A式可簡寫為B式。C式是1990年公開報導(dǎo)的第1000萬種新化合物。則此化合物C中的碳原子數(shù)是 ，分子式是 。若D是C的同分異構(gòu)體，但D屬于酚類化合物，而且結(jié)構(gòu)式中沒有CH3基團(tuán)。請寫出D可能的結(jié)構(gòu)簡式。(任意一種，填入上列D方框中)答. 14 ；C14H20O ；14. 寫出與具有相同官能團(tuán)種類和數(shù)目的一個同分異構(gòu)體簡式： 答案：15. 寫出含有酯基和一取代苯結(jié)構(gòu)的五個同分異構(gòu)體： 答案：16. 羧酸A(分子式為C5H10O2)可以由醇B氧化得到.A和B可以生成酯C(分子量172).符合這些條件的酯只有4種.請寫出這4 種酯的結(jié)構(gòu)簡式.(答案：4種)17. 若 是某單烯烴與氫氣加成后的產(chǎn)物，則烯烴可能有 種結(jié)構(gòu)；若是炔烴與氫加成的產(chǎn)物，則此炔烴可能有 種結(jié)構(gòu)。（答案:5 、1）18降冰片烷立體結(jié)構(gòu)如圖，按鍵線式(以線示鍵，每個折點和線端點處表示有一個碳原子，并以氫補(bǔ)足四價，C、H未表示出來)寫出它的分子式 ，當(dāng)它發(fā)生一氯取代時，取代位置有 種。答案： C7H12 ；319有機(jī)物C的結(jié)構(gòu)簡式，寫出與C互為同分異構(gòu)體，且屬于乙酸酯類的化合物的結(jié)構(gòu)簡式 、 答案： 20請寫出有機(jī)物A的同分異構(gòu)體（同類別且有支鏈）的結(jié)構(gòu)簡式： 及 答案: A的同分異構(gòu)： 21(1) 今有A、B、C 3種二甲苯；將它們分別進(jìn)行一硝化反應(yīng)，得到的產(chǎn)物分子式都是C8H9NO2，但A得到兩種產(chǎn)物，B得到3種產(chǎn)物，C只得到一種產(chǎn)物。由此可以判斷A、B、C各是下列哪一結(jié)構(gòu)，請將字母填入結(jié)構(gòu)式后面的括號中。(2) 請寫出一個化合物的結(jié)構(gòu)式。它的分子式也是C8H9NO2，分子中有苯環(huán)，苯環(huán)上有三個取代基，其中之一為羧基，但并非上述二甲苯的硝化產(chǎn)物。請任寫一個： 。答案：（1）（C）（A）（B） 22在C3H9N中，N原子以三個單鍵與其他原子相連接，它具有的同分異構(gòu)體數(shù)目為( ) A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 23 C的結(jié)構(gòu)簡式： 請寫出與C同類的同分異構(gòu)體(含C)可能有 種答案：4種 24 2000年，國家藥品監(jiān)督管理局發(fā)布通告暫停使用和銷售含苯丙醇胺的藥品制劑。苯丙醇胺（英文縮寫為PPA）結(jié)構(gòu)簡式如下：其中代表苯基。苯丙醇胺是一種一取代苯，取代基是。（1）PPA的分子式是：_。（2）它的取代基中有兩個官能團(tuán)，名稱是_基和_基（請?zhí)顚憹h字）。（3）將、H2N、HO在碳鏈上的位置作變換，可以寫出多種同分異構(gòu)體，其中5種的結(jié)構(gòu)簡式是：請寫出另外4種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式（不要寫出OH和NH2連在同一個碳原子上的異構(gòu)體；寫出多于4種的要扣分）：_、_、_、_。答案：（1）C9H13NO （2）羥基、氨基 （3）25. A是一種酯，分子式是C14H12O2，A可以由醇B跟羧酸C發(fā)生酯化反應(yīng)得到。A不能使澳（CCl4溶液）褪色。氧化B可得到C。(1) 寫出A、B、C的結(jié)構(gòu)簡式： A B C (2) 寫出B的兩種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式，它們都可以限NaOH反應(yīng)。 、 答案：（用鄰、間、對或o、m、p表示CH3C6H4OH的兩種異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式也可。）26、化合物E 有多種同分異構(gòu)體，其中屬于酯類且具有兩個對位側(cè)鏈的同分異構(gòu)體有四種，分別寫出它們的結(jié)構(gòu)簡式： 其中屬于酸類且具有兩個對位側(cè)鏈的同分異構(gòu)體有兩種，分別寫出它們的結(jié)構(gòu)簡式： 答案：27、A結(jié)構(gòu)簡式:C(CH2OH)4 。寫出所有滿足下列3個條件的A的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。屬直鏈化合物；與A具有相同的官能團(tuán)；每個碳原子上最多只連