主講老師：專題9限定條件下同分異構(gòu)體的統(tǒng)計與書寫高中化學二輪復習課件12345678必備知識1-烷基（-CnH2n+1）的種類，C4兩種,C5三種碳構(gòu)架3-氫譜信息和數(shù)字（12，9，6，4，3，2，1）里的學問8-單苯環(huán)同分異構(gòu)體的常見答案2-一定要先求不飽和度（Ω）——方便確定氫的個數(shù)4-等效氫的種類的判斷7-苯環(huán)取代基為XX,XY,XXX,XXY,XYZ,XXXY同分異構(gòu)體個數(shù)6-各種官能團、基團的信息給予5-有手性碳、無-N-H鍵，無醚鍵等特殊條件是什么意思互換法等價于YXX型,為6種1-烷基的種類基元法-CH3-C2H5-C3H7-C4H9-C5H11-CnH2n+1烷基的種類11248C4,C5碳骨架C-C-C-CC--C--C丨CC-C-C-C-CC-C-C-C

丨CC

丨C--C--C

丨C2.不飽和度——缺氫指數(shù)，用來快速計算分子式中H的個數(shù)缺氫指數(shù)碳氫構(gòu)架CxHyCxH2xCxH2x-2CxH2x-6定義與飽和烴（烷烴）相比，每缺少2個H，叫做1個不飽和度。Ω=1Ω=2Ω=42x+2-yΩ=---------2CxH2x+2Ω=0飽和烴-C=C-、-C=O、-CHO-COOH、-COOR1個叁鍵或2個雙鍵或2個環(huán)或1環(huán)+1雙鍵1個苯環(huán)

氫Ω=碳+1-（---）2或一個環(huán)碳+1減一半的氫使不飽和度相同則H個數(shù)相同2.不飽和度——缺氫指數(shù)，用來快速計算分子式中H的個數(shù)小竅門4有-NO2貢獻一個不飽和度5立體多面體不飽和度=面數(shù)-1Ω=雙鍵數(shù)+叁鍵數(shù)x2+環(huán)數(shù)+苯環(huán)數(shù)×4小結(jié)1Cl-原子換成H再計算2O原子劃掉再計算3有N劃掉NH計算每劃掉1N再劃掉1個HC4H7Cl→C4H8C4H8O2→C4H8每插入一個N,則多出一個H多面體壓扁可以看做N-1個環(huán)6剪切法：剪斷所有的環(huán)，每次+1???金剛烷Ω=3

核磁共振技術(shù)(NMR)里的峰數(shù)和峰面積之比峰數(shù)：峰面積之比：等效氫的種類；各種等效氫的個數(shù)比；分子式：C2H6O→3種氫，2：1：3→CH3CH2OH分子式：C2H4O→2種氫，1：3→CH3CHO3-核磁共振氫譜(NMR)里的數(shù)字（12，9，6，3，2，1）里的學問124個-CH3分兩對在對稱位置上9有叔丁基——3個-CH3連在同一個碳上62個-CH3在對稱位置上或同C上異丙基-CH(CH3)231個-CH32-CH2-

-NH2,分子對稱位置有2個H,2個-OH或2個-CHO或2個-COOH等1單個非對稱位置有-CH-

-NH-,-H,-OH-CHO或-COOH等4-等效氫種類的判斷等效氫種類同一個碳上的氫等效；同C所連甲基-CH3上的H等效處于鏡面對稱、中心對稱位置上的氫等效等效碳上的氫等效無支鏈環(huán)上的氫等效2、3號碳分別等效1號碳均等價2、3號分別為等效碳a、b為等效碳

均為1種等效氫5-有手性碳、無-N-H鍵，無醚鍵等特殊條件是什么意思有手性碳構(gòu)建1個C骨架：1個碳原子上連四個不同的基團無N-H鍵CHN組成的化合物，無N-H意味著全部為C-N鍵C----N----C▎C無醚鍵CnH2n+2O，無醚鍵，意味著是醇類化合物插入法：O插入C-H鍵之間為醇插入法：O插入C-C鍵之間為醚6-各種官能團、基團的信息給予1.與NaHCO3溶液反應(yīng)有氣體生成1.含-COOH題設(shè)信息可得結(jié)論2.與FeCl3能發(fā)生顯色反應(yīng)（紫色）與Na2CO3反應(yīng)無氣體生成2.含-酚羥基3.可發(fā)生銀鏡反應(yīng)3.含-CHO或甲酸酯類H-COOR4.有機物既能水解，又能發(fā)生銀鏡反應(yīng)4.CxHyO2為甲酸酯類H-COOR①CnH2n(n≥3)：

烯烴、環(huán)烷烴②CnH2n－2(n≥4)：

二烯烴、炔烴、環(huán)烯烴③CnH2n＋2O(n≥2)：飽和一元醇、飽和一元醚④CnH2n－6O(n>6)芳香醇、芳香醚與酚⑤CnH2nO(n≥3)：

飽和一元醛、酮、烯醇、環(huán)氧烷⑥CnH2nO2(n≥2)：

飽和一元羧酸、酯等7-苯環(huán)取代基為XX,XY,XXX,XXY,XYZ,XXXY時，同分異構(gòu)體個數(shù)-X-x-x兩種-X-Y兩種-X-X-X三個-X-X-Y三個-X-Y-Z三個6H等效鄰、間、對鄰、間、對連、均、偏定2移1定2移11333610XXXY四取代有6種異構(gòu)體,先按照連均偏安排XXX

再找Y可能位置苯環(huán)上有XXXYHH6原子(團)，將X與H互換，得：HHHYXX，相當于YXX型為6種X與H互相交換角色，等價于XXY型，為6種苯環(huán)上只有1種氫原子XXX3個相同取代基均位（中心對稱）2個相同取代基：對位XXXXXX4個相同取代基處于連位（鏡面對稱）XXXX4個相同取代基處于3連1對（鏡面對稱）XXY----YX5個取代基XX,YY分別處于對稱位（鏡面對稱）8-單苯環(huán)同分異構(gòu)體的常見答案苯環(huán)上有2種不同環(huán)境的氫原子2個XX相間處于對稱位置Y處對稱軸上XY2個不同取代基XY(對位)XXX3個相同取代基連位YXXYXX8-單苯環(huán)同分異構(gòu)體的常見答案軸對稱【練習】以X、Y代表取代基，請你畫出苯環(huán)上分別有兩個、三個、四個取代基(可相同或不同)且苯環(huán)上的H只有2種的結(jié)構(gòu)簡式。二取代：三取代：四取代：軸對稱不對稱軸對稱8-單苯環(huán)同分異構(gòu)體的常見答案含苯環(huán)有機物分子中有4種及以上的氫原子,分子一般鏡面對稱ABBCCD詮釋整個分子一般以對位連線為對稱軸對稱軸上A/D有不同的含氫基團或官能團BC位對稱軸位有分別相同的含氫基團或官能團8-單苯環(huán)同分異構(gòu)體的常見答案20243年經(jīng)典——限制條件型同分異構(gòu)體實戰(zhàn)篇第一步:求不飽和度Ω；算C,O,N等原子個數(shù)（不需要求H的個數(shù)）第二步:依條件，確定基團、官能團第三步:先分類后分步組裝，逐步滿足不飽和度Ω、C,O,N等個數(shù)基本步驟基本方法兩先兩后：先拆解后組裝先分類后分步盡量對稱組裝無苯環(huán)的同分異構(gòu)體數(shù)目

確定示例1．（2023·湖北卷）D為（

），D的同分異構(gòu)體中，與其具有相同官能團（-OH）的有_______種(不考慮對映異構(gòu))，其中核磁共振氫譜有三組峰，峰面積之比為9：2：1的結(jié)構(gòu)簡式為_______。(1)分子式為C5H12O;Ω=0，飽和；(2)

取出已知官能團-OH,可改寫為C5H11-OH;(3)

戊基-C5H11有8種，則含有羥基的同分異構(gòu)體有8種。除去D自身，還有7種同分異構(gòu)體.7-CH2--OH9為叔丁基2為亞甲基，1為羥基減去1自身2.（2023·湖南卷）

(呋喃)是一種重要的化工原料，其能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)的同分異構(gòu)體中，除H2C=C=CH-CHO外，還有____種；(1)呋喃分子式為C4H4O，不飽和度=雙鍵數(shù)2+環(huán)數(shù)1=3（2）可發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說明有-CHO,滿足了1個C,1個O和一個不飽和度。（3）剩余3個C，兩個不飽和度，根據(jù)不飽和度進行分類討論：①兩個雙鍵：C=C=C,已排除；②一個三鍵：C≡C-C-CHO,C-C≡C-CHO兩種情況。③一個環(huán)+雙鍵，為分類/分步討論43．（2022·湖南卷）

是一種重要的化工原料，其同分異構(gòu)體中能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有_______種(考慮立體異構(gòu))，其中核磁共振氫譜有3組峰，且峰面積之比為4：1：1的結(jié)構(gòu)簡式為：

5（1）分子式C4H6O，具有4C,1個O和2個不飽和度（兩個雙鍵）（2）同分異構(gòu)體能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說明該物質(zhì)含有-CHO，滿足了1C,1個O和

1個不飽和度；（3）剩余部分有3個C，1個不飽和度（含1個C=C，或3個碳的環(huán))提供①若有1個雙鍵，可以分為C=C-C-CHO,C-C=C-CHO，C=C(CH3)-CHO三種②若有1個環(huán)，為

，根據(jù)題設(shè)分析，4為2個為亞甲基這種分子具有順反異構(gòu)，同分異構(gòu)體+1順反異構(gòu)和對映異構(gòu)4．（2022·北京卷）羧酸B（C4H8O2）無支鏈，B的名稱為___________；B的一種同分異構(gòu)體中只有一種環(huán)境氫，其結(jié)構(gòu)簡式為

(1)分子式為C4H8O2;Ω=1；(2)

取出已知官能團-COOH,滿足1個C，2個O和一個不飽和度。原分子可改寫為C3H7-COOH;(3)

無支鏈，可寫作：CH3CH2CH2COOH，為丁酸(4)同分異構(gòu)體有1個不飽和度，則含有雙鍵或環(huán)。若為雙鍵，不可能有1種氫。若為對稱的環(huán)醚，則可能有1種氫。丁酸符合一元羧酸或酯類的通式1，4-二氧六環(huán)（或1，4-二氧己環(huán)）5.（2022·遼寧卷）I的結(jié)構(gòu)簡式為右圖

，化合物I的同分異構(gòu)體滿足以下條件的有___________種(不考慮立體異構(gòu))；i．含苯環(huán)且苯環(huán)上只有一個取代基

ii．紅外光譜無醚鍵吸收峰；其中，苯環(huán)側(cè)鏈有3種不同化學環(huán)境的氫原子，且個數(shù)比為6∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡式為___________(任寫一種)。整合信息（1）化合物Ⅰ的分子中含4個不飽和度（3個雙鍵1個環(huán)）；苯環(huán)Ω=4，則除苯環(huán)之外均為飽和結(jié)構(gòu)。（2）環(huán)外4個飽和C，1個O，則為醇（含-OH）（題設(shè)信息無醚鍵）（3）根據(jù)1個取代基分類：4個飽和碳形成丁基，丁基有4種，統(tǒng)計四種丁基上的H的種類，就是對應(yīng)醇的種類：有12種芳香醇

12種5.（2022·遼寧卷）I的結(jié)構(gòu)簡式為右圖

，化合物I的同分異構(gòu)體滿足以下條件的有___________種(不考慮立體異構(gòu))；i．含苯環(huán)且苯環(huán)上只有一個取代基

ii．紅外光譜無醚鍵吸收峰；其中，苯環(huán)側(cè)鏈有3種不同化學環(huán)境的氫原子，且個數(shù)比為6∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡式為__________________________________________________

(任寫一種)。

12種6為2個等效的-CH3取出兩個甲基，碳架為乙苯；再用2個-CH3取代H，可能為以下碳架：羥基在以下標記位置取代均可滿足題意：6．（2022·天津卷）異丁酸(A)結(jié)構(gòu)式

，用系統(tǒng)命名法對A命名：___________；在異丁酸的同分異構(gòu)體中，屬于酯類的化合物數(shù)目為___________，寫出其中含有4種處于不同化學環(huán)境氫原子的異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：________________。2?甲基丙酸321A主鏈有3個碳原子，屬于羧酸，因此用系統(tǒng)命名法對A命名：2?甲基丙酸酯類一般用插入法：取出特殊部分-COO-,得到丙烷CH3CH2CH3,將酯基插入C-C之間得到普通酯類；插入H-C鍵之間得到甲酸酯類，酯的種類=不對稱的C-C數(shù)×2+對稱C-C鍵數(shù)×1+H-C鍵數(shù)×1不對稱的C-C僅一種H-C鍵有2種酯的種類=1×2+2×1=4種HCOOCH2CH2CH34含1個苯環(huán)，不指定取代基個數(shù)的同分異構(gòu)體數(shù)目確定1.（2023·全國甲卷）B的分子式為C7H6ClNO2（結(jié)構(gòu)簡式見右圖），具有相同官能團的B的芳香同分異構(gòu)體還有_______種(不考慮立體異構(gòu)，填標號)。a．10

b．12

c．14

d．16其中，核磁共振氫譜顯示4組峰，且峰面積比為2：2：1：1的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式為_______。16先分類后分步凡官能團相同需減去1（自身）（1）3個取代基-CH3,-Cl、-NO2，屬于苯環(huán)上有XYZ型，有10種；（2）2個取代基僅兩種組合，第一種為-Cl;-CH2NO2,第二種為-NO2,-CH2Cl

均為苯環(huán)上取代XY型，有2×3=6種(3)1個取代基，為-CHClNO2，有1種共有(10+6+1)-1=16種(4)四組峰需鏡面對稱且無甲基，結(jié)構(gòu)簡式為：2.（2023·全國乙卷）D為(

)，在D的同分異構(gòu)體中，同時滿足下列條件的共有_______種；①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；②遇FeCl3溶液顯紫色；③含有苯環(huán)。其中，核磁共振氫譜顯示為五組峰、且峰面積比為2∶2∶2∶1∶1的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為_______。13整合信息D=苯環(huán)-OH+-CHO+1個飽和C原子（1）先分類：若取代基為三個，即-OH,-CHO,-CH3,屬于-XYZ型，同分異構(gòu)體10種；（2）若取代基有兩種，則為酚羥基（-OH）,-CH2-CHO,屬于苯環(huán)上有-X-Y型，3種。（3）不可能有1個取代基，因為酚羥基-OH必須連在苯環(huán)上。故有13種同分異構(gòu)體。核磁共振氫譜為五組峰，且峰面積比為2：2：2：1：1，說明同分異構(gòu)體中不能含有甲基，有-CH2-，是一種對稱結(jié)構(gòu)，取代基處于對位，故同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為（右上圖）3.（2023·新課標卷）在B（右圖）的同分異構(gòu)體中，同時滿足下列條件的共有_______種(不考慮立體異構(gòu))；

①含有手性碳；②含有三個甲基；③含有苯環(huán)。其中，核磁共振氫譜顯示為6組峰，且峰面積比為3：3：3：2：2：1的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為_______________________。9【解析】連有4個不同原子或原子團的碳原子稱為手性碳原子。先滿足手性碳：手性碳有2種連接：分類1：手性碳連接苯環(huán),-CH3和-OCH3,-H，剩余一個-CH3，苯環(huán)上有2個取代基（XY型）鄰間對三種；分類2：手性碳連接苯環(huán)、羥基、甲基、H，剩余兩個甲基，在苯環(huán)上屬于XXY型，有6種2個取代基且相對才能滿足2：24．（2021·全國甲卷）化合物B(右圖）的同分異構(gòu)體中能同時滿足下列條件的有_______(填標號)。a.含苯環(huán)的醛、酮;b.不含過氧鍵(-O-O-);c.核磁共振氫譜顯示四組峰，且峰面積比為3∶2∶2∶1A．2個B．3個C．4個D．5個【分析】B可以拆解為苯環(huán)、1個-CH3，1個醛基(-CHO)或羰基（C=O），2個羥基(1)若為醛（-CHO），則還有1個-CH3、2個羥基,可能為：3代表有一個-CH3,(2)若為酮（含-），則還有2個羥基,可能為：C4種H，單個基團在苯環(huán)對位，左右對稱處于對位含1個苯環(huán)，指定取代基的同分異構(gòu)體數(shù)目的確定示

例1．（2023·遼寧卷）F（

）（

（

）的同分異構(gòu)體中，紅外光譜顯示有酚羥基、無N-H鍵

的共有_______種。-NH2改為-N(CH3)2是關(guān)鍵3【解析】F的同分異構(gòu)體中不含有N-H鍵，說明結(jié)構(gòu)中含有

，則苯環(huán)上連有-OH和

，屬于XY型，有鄰、間、對三種。2．（2022·湖北卷）化合物F（看右圖）若只考慮氟的位置異構(gòu)，則化合物F的同分異構(gòu)體有___________種?！窘馕觥恐豢紤]氟的位置異構(gòu)，

F中氟原子沒取代之前只有6種類型氫原子，如下圖：減去F本身，還有5種同分異構(gòu)體。53.（2022·全國甲卷）化合物X是C（右圖）的同分異構(gòu)體，可發(fā)生銀鏡反應(yīng)，與酸性高錳酸鉀反應(yīng)后可以得到對苯二甲酸，寫出X的結(jié)構(gòu)簡式同分異構(gòu)體X可發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說明含有醛基-CHO與-CH=CH2處于對位分子式為C9H8O，其同分異構(gòu)體X可發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說明含有醛基，又與酸性高錳酸鉀反應(yīng)后可得到對苯二甲酸，則X的取代基處于苯環(huán)的對位，滿足條件的X的結(jié)構(gòu)簡式為：4.（2022江蘇卷節(jié)選）D（右圖）的一種同分異構(gòu)體同時滿足下列條件，寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：_______。①分子中含有4種不同化學環(huán)境的氫原子；②堿性條件水解，酸化后得2種產(chǎn)物，其中一種含苯環(huán)且有：2種含氧官能團，2種產(chǎn)物均能被銀氨溶液氧化。D的分子式C12H14O3拆解含有HCOOR和-CHOHCOO--CHO4個飽和C4種不同化學環(huán)境的氫原子1111苯環(huán)左右鏡面對稱5（2022·全國乙卷）在E（

）的同分異構(gòu)體中，同時滿足下列條件的總數(shù)為_______種。a)含有一個苯環(huán)和三個甲基；b)與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳；c)能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，不能發(fā)生水解反應(yīng)。上述同分異構(gòu)體經(jīng)銀鏡反應(yīng)后酸化，所得產(chǎn)物中，核磁共振氫譜顯示有四組氫(6：3：2：1)的結(jié)構(gòu)簡式為_______。E的拆解-COOH-CHO3個-CH3--CHO-H與-CH3互換--CHO苯環(huán)上XYZ型10含有醛基，不含有甲酸酯（甲酰氧基）6（2022·山東卷）H（

）的同分異構(gòu)體中，僅含有-OCH2CH3、-NH2和苯環(huán)結(jié)構(gòu)的有_______種。H的拆解3個O6個C不飽和度=03個-OCH2CH3-NH2先分類，3個相同取代基，在苯環(huán)上有連均偏三類苯環(huán)上H被-NH2取代有2種苯環(huán)上H被-NH2取代有1種苯環(huán)上H被-NH2取代有3種67.（2022·福建卷）化合物Y是A（右圖）的同分異構(gòu)體，同時滿足下述條件：①Y的核磁共振氫譜有4組峰，峰面積之比為