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一、顺反异构

1、什么是顺反异构

由于环或π键的存在，使得环上的取代基或与π键两端相连的原子或原子团不能绕键轴旋转，导致其空间排列方式不同，产生顺反异构现象。

2、顺反异构现象的形成条件

①分子中存在限制旋转的因素，如π键(C=C、C=N)、环；

②在环当中，存在取代基时，有顺反异构现象；

③在C=C中，构成双键的任何一个碳原子上所连接的两个原子或原子团都必须不相同；

④在C=N中，碳原子上所连接的两个原子或原子团不相同。

“C=N”双键存在顺反异构，n(原子上的孤对电子可看成是一个基团)。

3、顺反异构的特点

顺反异构体化学性质基本相同，但在生物体内的生物活性不同，物理性质有一定的差异。

一般，反式有较高的熔点，较低的溶解度，且较为稳定。

4、顺反异构的判断

①含双键的化合物：只要有一个双键原子连有相同的原子或基团，就不存在顺反异构(n(原子上的孤对电子可看成是一个基团))。例如：

②环烃化合物：必须两个或两个以上的环碳原子连有不同的原子或基团。例如：

式；取代基位于环平面同侧的称为顺式：

反式；取代基位于环平面两侧的称为反式：

反馈训练

1.(2024·重庆卷)₇.橙花和橙叶经水蒸气蒸馏可得精油，x和y是该精油中的两种化学成分。下列说法错误的是

A.X存在2个手性碳原子

B.X的脱水产物中官能团种类数大于2

C.Y不存在顺反异构体

D.Y在酸性条件下的水解产物属于羧酸和醇

【答案】B

【解析】A．连接四种不同基团的碳为手性碳原子，如图，x中含有2个手性碳原子，故A正确；

B．X中醇羟基发生消去反应脱去一分子水，脱水产物为，只有碳碳双键这一种官能团，故B错误；

C．Y分子中碳碳双键两端的一个碳原子连接2个相同的原子或原子团，所以不存在顺反异构，故C正确；

D．Y在酸性条件下水解产物为HCOOH、，HCOOH含羧基属于羧酸、含羟基属于醇，故D正确；

故选：B。

2.(2024·河北卷)₅.化合物x是由细菌与真菌共培养得到的一种天然产物，结构简式如图。下列相关表述错误的是

A.可与发生加成反应和取代反应B.可与溶液发生显色反应

C.含有4种含氧官能团D.存在顺反异构

【答案】D

【解析】

【详解】A．化合物x中存在碳碳双键，能和发生加成反应，苯环连有酚羟基，下方苯环上酚羟基邻位有氢原子，可以与发生取代反应，A正确；

B．化合物x中有酚羟基，遇溶液会发生显色反应，B正确；

C．化合物x中含有酚羟基、醛基、酮羰基、醚键4种含氧官能团，C正确；

D．该化合物中只有一个碳碳双键，其中一个双键碳原子连接的2个原子团都是甲基，所以不存在顺反异构，D错误；

故选D。

3.(2023·山东卷)₇.抗生素克拉维酸的结构简式如图所示，下列关于克拉维酸的说法错误的是

A.存在顺反异构

B.含有5种官能团

C.可形成分子内氢键和分子间氢键

D.1mol 该物质最多可与1mol NaOH反应

【答案】D

【解析】

【详解】A．由题干有机物结构简式可知，该有机物存在碳碳双键，且双键两端的碳原子分别连有互不同的原子或原子团，故该有机物存在顺反异构，A正确；

B．由题干有机物结构简式可知，该有机物含有羟基、羧基、碳碳双键、醚键和酰胺基等5种官能团，B正确；

C．由题干有机物结构简式可知，该有机物中的羧基、羟基、酰胺基等官能团具有形成氢键的能力，故其分子间可以形成氢键，其中距离较近的某些官能团之间还可以形成分子内氢键，C正确；

D．由题干有机物结构简式可知，1mol 该有机物含有羧基和酰胺基各1mol，这两种官能团都能与强碱反应，故1mol 该物质最多可与2mol NaOH反应，D错误；

故答案为：D。

4.(2021·山东卷)立体异构包括顺反异构、对映异构等。有机物M(2—甲基—2—丁醇)存在如图转化关系，下列说法错误的是

A.N分子可能存在顺反异构

B.L的任一同分异构体最多有1个手性碳原子

C.M的同分异构体中，能被氧化为酮的醇有4种

D.L的同分异构体中，含两种化学环境氢的只有1种

【答案】AC

【解析】

【分析】M()在浓硫酸作催化剂并加热条件下发生消去反应生成或，N与HCl发生加成反应生成L，L能发生水解反应生成M，则L的结构简式为。

【详解】A．顺反异构是指化合物分子中由于具有自由旋转的限制因素，使各个基团在空间的排列方式不同而出现的非对映异构现象，、都不存在顺反异构，故A错误；

B．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，L的同分异构体结构及手性碳原子(用×标记)为、、、、、、、，任一同分异构体中最多含有1个手性碳原子，故B正确；

C．当与羟基相连的碳原子上只有1个氢原子时，醇发生催化氧化反应生成酮，羟基取代戊烷同分异构体中含有2个氢原子的碳原子上1个氢原子即满足条件，满足条件的结构有：、、，共3种，故C错误；

D．连接在同一碳原子上的氢原子等效，连接在同一碳原子上的甲基等效，由B项解析可知，L的同分异构体中，含有2种化学环境的氢原子的结构为，故D正确；

综上所述，说法错误的是Ac，故答案为：AC。

5.(2024重庆市高三二诊)

6.(2024·江西卷·节选)₁₈.托伐普坦是一种治疗心血管疾病的药物，其前体(l)合成步骤如图(部分试剂和条件略去)。

已知：

回答下列问题：

(7)E的消去产物(C₆H₁₀O₂)的同分异构体中，同时满足下列条件A、B和C的可能结构有_______种(立体异构中只考虑顺反异构)；写出只满足下列条件A和C，不满足条件b的结构简式_______(不考虑立体异构)。

A)能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生CO₂；

B)红外光谱中有碳碳双键特征吸收峰；

C)核磁共振氢谱峰面积比例为3∶3∶2∶1∶1。

【答案】

(7) ①.9②.

【解析】

E的消去产物为CH₂=CHCH₂COOCH₃CH₃，满足条件A、B、C的同分异构体中含有1个－COOH，1个碳碳双键，2个不相同的－CH₃，符合条件的同分异构体有CH₃CH₂C(COOH)=CHCH₃(存在顺反异构)、CH₃CH₂CH=C(COOH)CH₃(存在顺反异构)、CH₃CH(COOH)C(CH₃)=CH₂、CH₃CH₂C(CH₃)=CH(COOH)(存在顺反异构)、CH₃CH=C(CH₃)CH₂COOH(存在顺反异构)，共有9种结构；只满足条件a和C，不满足b的分子中不含碳碳双键，应含有1个－COOH，2个不相同的－CH₃，1个碳环，结构简式为；故答案为9；。