“零存整取”—限定条件下同分异构体的书写策略
时间:2020-02-26 15:00 来源:未知 作者:陈波 点击:次 所属专题: 限定同分异构体书写
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如何准确、快速地书写有限定条件的同分异构体呢?笔者结合收集的资料和长期从事高中化学教学实践经验 , 通过分析整理、教学尝试 ,得到一种快速书写有限定条件同分异构体的方法—“零存整取”,供同行教学时参考。
1、“零存”—书写同分异构体的基础。
“零存”,顾名思义,就是根据题设所给限定的“零”散要求,整合“存”有的基础有机知识,写出对应的符合题设的官能团。
如,节选 2014年江苏高考化学第 17题(4)写出 B的一种同分异构体满足下列条件:
Ⅰ . 能发生银镜反应 , 其水解产物之一能与 FeCl3溶液发生显色反应。”说明B中含有醛基以及水解后产生酚的酯类化合物。
能否准确的写出限定条件的同分异构体,就取决与学生能否根据限定的性质特征找出对应的官能团。现把性质的限定归纳如表所示。
常见的限定条件 | 有机物分子中的结构特征 | |
性质方面的限定 | 与 Na 反应放出 H2 | 含有—OH(醇 / 酚)或—COOH |
与 NaOH 水溶液反应 | 含卤原子、酚羟基、羧基、酯基、肽键等 | |
与 NaHCO3、NaCO3 溶液反应放出 CO2 | 含羧基 | |
能发生水解 | 含酯基、卤原子、肽键 | |
能发生银镜反应或与新制 Cu(OH)2 悬 浊液反应产生砖红色沉淀 | 含有醛基 | |
能与 FeCl3 溶液发生显色反应或与浓溴 水反应生成白色沉淀 | 含酚羟基 | |
能发生消去反应 | 含 β—H 的卤代物或醇 | |
能使溴水褪色 | 含有双键或三键等不饱和键 |
2、“零存”—书写同分异构体的关键
“整取”就是将“零存”所得的官能团根据结构方面的要求进行位置上的整合,近几年高考大多数在苯的衍生物范围内,涉及异构体类型型一般为苯环取代基的位置异构(邻位、间位、对位)、侧链上的碳链异构。如,节选 2014 年江苏高考化学第 17 题(4)B 的一种同分异构体满足下列条件,Ⅱ分子中含有6种不同化学环境的氢 ,且分子中含有两个苯环” 。本着有序性和对称性的原则,将醛基和酯基对位分布在苯环的侧链上,再根据氢原子环境,进行位置调整即可。
现把位置的限定归纳如表所示。
常见的限定条件 | 有机物分子中的结构特征 | |
结构方面的限定 | 核磁共振氢谱有 n个峰 | 有 n种等效氢原子 |
苯环上有只有 1 种不同环境的氢原子 | 2 个相同取代基处于苯环对位上,或 3 个 相同的取代基处于苯环间位上 | |
苯环上有只有 2 种不同环境的氢原子 | 2 个不同取代基处于苯环对位上,或 3 个 取代基,且两个相同,结构对称。 | |
一卤代物只有 1 种结构 | 结构中心对称 | |
α—氨基酸 | 氨基在 α 位上 | |
芳香醛 | 含有苯环及醛基 | |
含有手性碳原子 | 含连有四个不同原子或原子团的碳原子 |
3 、实例分析
节选 2016 年高考苏锡常镇四市高三教学情况调研(一)第 17 题,如图 1 所示。
写出同时满足下列条件的 C 的一种同分异构体的结构简式:
①能发生银镜反应,与 FeCl3溶液不显色;
②能发生水解反应,水解产物之一能与FeCl3 溶液显色;
③分子中含有 4 中不同化学环境的氢。
解析:
第一步:“零存”——由①得出有机物中含有—CHO,无酚羟基;由②得出有机物中含有酯基,且水解后能产生酚羟基,即含有
第二步:“整取”——纵观分子结构,原分子中除苯环外有一个不饱和度(—COOCH3 中)考查的同分异构体中在部分刚好也拥有一个不饱和度,
说明其他部分都是以单键相连。原分子中含有 4 种不同环境的氢,对照原—COOCH3 部分以及③的要求,
只要将的—CH3中的氢原子抵消掉原分子中的一个氢原子光谱,不难得出结构,根据分子的对称性也很容易得出
总之,限定条件下同分异构体的书写在充分掌握原分子结构的基础上(碳原子数、氢原子数、氧原子数及氮、硫等其他原子个数,不饱和度),根据限定条件,充分整合官能团的结构和性质,本着有序性和对称性的原则进行官能团的整合,就能快速的写出符合题目要求的同分异构体。
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