限制條件下帶苯環有機物的同分異構體的書寫

徐靜

摘 要：書寫同分異構體是學習有機化學的難點，也是高考常考點，而其中限制條件下帶苯環有機物同分異構體的書寫考的頻率很高。筆者將結合教學實踐，以高考題為例，淺談其書寫方法。

關鍵詞：同分異構體;限制條件;帶苯環有機物;書寫方法

具有相同分子式，但具有不同結構的化合物互為同分異構體，同分異構體的書寫是高考化學的常考點也是難點，而高考試題中同分異構體的書寫常伴隨著限定條件。對此，首先應明確題意，解讀限定條件，再聯想確定官能團結構。常見限制條件如表1。

綜合近幾年高考題目，發現考察含苯環類同分異構體偏多，筆者認為可以采用“碎片拼裝法”書寫含苯環類的同分異構體。首先把苯環除外，統計剩下基團的不飽和度、碳原子數和氧原子數等歸為碎片1。其次，結合題目給的限制條件，寫出符合條件的官能團結構，歸為碎片2。接下來，結合碎片1和2，判斷出所有碎片。最后，結合等效氫等限制條件進行碎片拼裝。

首先我們了解下苯環上的等效氫原子，以便后期同分異構體的書寫。

①一元取代苯，等效氫原子數目為3;

②二元取代苯：A.相同取代基，鄰位、間位、對位等效氫原子數目分別為2、3、1;B.不同取代基，鄰位、間位、對位等效氫原子數目分別為4、4、2;

③三元取代苯：A.相同取代基，鄰位、間位、對位等效氫原子數目分別為2、1、3;B.兩個相同取代基：a.鄰二取代苯和對二取代苯的等效氫原子數都為3，b.間二取代苯，結構是、、等效氫原子數分別為2、3、2;C.三個不同取代基，等效氫原子數為3。

下面以幾題加以說明，以期拋磚引玉。

例題1、

（2019課標Ⅱ，36）（改編）E（）的二氯代物有多種同分異構體，請寫出其中能同時滿足以下條件的芳香化合物的結構簡式_____、_____。

①能發生銀鏡反應;

②核磁共振氫譜有三組峰，且峰面積比為3：2：1。

解析：E的結構簡式為，去除苯環，剩下的為C2H3O，根據題意能發生銀鏡反應的一定有-CHO，剔除掉一個醛基，剩下一個甲基，又因為其二氯代物核磁共振氫譜有三組峰，且峰面積比為3：2：1，而E的二氯代物總共有6個氫，所以說明有三種氫，必有1個甲基，2個等效氫，這樣的話，取代只能在苯環上進行，而且要有對稱結構。所以可以確定其結構為：

例題2、

（2017課標I，36）（改編）已知F為

而芳香化合物X是F的同分異構體，X能與飽和碳酸氫鈉溶液反應放出CO2，其核磁共振氫譜顯示有4種不同化學環境的氫，峰面積比為6：2：1：1，寫出2種符合要求的X的結構簡式__________。

解析：F的結構為，去掉苯環，剩下C5H6O2，X能與飽和碳酸氫鈉溶液反應放出CO2，說明分子內含有羧基，余下C4H5，其中含2個不飽和度，又因為核磁共振氫譜有4種不同化學環境的氫，峰面積比為6：2：1：1，說明有2個甲基，那么最后剩下的只有2個碳，且要有2個不飽和度，所以只能形成C≡C，又因為要有2個相同的氫原子，所以2個甲基是對稱的，如果羧基和乙炔基是對位的，則有如下兩個結構滿足：

如果羧基和乙炔基連在一起，則有如下兩個結構滿足。

則其結構簡式為：

任選2種。

例3、

（2016課標I，38）（改編）具有一種官能團的二取代芳香化合物W是E（）的同分異構體，0.5molW與足量碳酸氫鈉溶液反應生成44gCO2，W共有種（不含立體異構）_____，其中核磁共振氫譜為三組峰的結構簡式為_____。

解析：0.5molW與足量碳酸氫鈉溶液反應生成1mol CO2，說明W中有2個羧基，E減掉一個苯環和兩個羧基，剩下C2H4，所以滿足要求的W為：

以及上述4種對應的間位和對位結構，所以為12種。又需要核磁共振氫譜為3組峰，所以其是對稱結構，滿足的結構簡式為：

總之，同分異構體考查的是一種思維、一種規律、一種方法，看起來簡單，做起來又容易出錯，我們要自己多練習，善于總結出適合自己的解題思路。

參考文獻：

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[4]徐文華.淺析有限制條件同分異構體引入的意義及解題策略[J].化學教育，2012（11）：54-56.