巧用拆分法书写同分异构体

湖南 肖松华

巧用拆分法书写同分异构体

湖南 肖松华

同分异构是近年高考的重点，考查方式多、知识面广，常见的有同分异构体的判断、同分异构体数目的判断、限定条件的同分异构体书写。在同分异构体数目的判断及书写中，我们可以巧用“拆分法”快速准确地书写，下面就拆分形式做简单的归纳。

一、拆分物质

（一）根据官能团的类型拆分物质

1．单联型（R—y）官能团，拆成官能团（—y）＋烃基（—R）

如卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、胺等，先拆出官能团（—y），如卤原子、—OH、—CHO、—COOH、—NH2等，然后考虑烃基（—R）的异构，主要是对应的烃（R）等效氢的种数判断。如：丁基（—C4H9）有4种，则可确定丁醇、丁胺、戊醛、戊酸以及甲酸丁酯都有4种同分异构体。

【例1】①（2011新课标Ⅰ）分子式为C5H11Cl的同分异构体共有（不考虑立体异构）_______种。

②（2012新课标Ⅰ）分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有（不考虑立体异构）________种。

③（2015海南）分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机物有（不含立体异构）________种。

④（2015新课标Ⅱ）分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有（不含立体异构）________种。

【分析】四道题属于同一类型。①拆出官能团（—Cl）。②可与金属钠反应放出氢气的必为醇，拆出官能团（—OH）。均余下烃基（—C5H11），即考虑对应的烃（C5H12）等效氢的种数，正戊烷有三种氢，异戊烷有四种氢，新戊烷有一种氢，共计有8种不同环境的氢，即①②题中物质的同分异构体均为8种。③拆出官能团（—OH）。④拆出官能团（—COOH）。均余下丁基，丁基有4种，所以戊酸、丁醇也有4种。

2．双联型H（R）—y—R′官能团，拆出官能团（—y—）＋剩余烃类［H（R）—R′］

如烯、炔、醚、酮、酯等，先拆出官能团（—y—），考虑余下烃的碳链异构，并找出对称位置，然后在C与C间插入官能团，也有部分C与H间能插入官能团。

【例2】（2015新课标Ⅰ）写出与A（C2H2）具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体________（填结构简式）。

【分析】题意即为异戊二烯含有碳碳三键的同分异构体，拆出官能团碳碳三键，余下丙烷。丙烷中有三种不同的键，即，将官能团碳碳三键插入这三个位置得：

（二）根据题干已知信息拆分物质

1．已知具体性质，拆成固定结构＋变化结构

适用于限定条件的同分异构体书写。先根据题干已知信息，将分子结构中必须存在的部分拆出组成“固定结构”，然后将余下部分组成“变化结构”。对“变化结构”按碳链异构、类别异构、位置异构顺序写出符合要求的同分异构体结构。

【例3】（2015天津）写出符合下列条件的F的所有同分异构体（不考虑立体异构）的结构简式：________。

①属于一元酸类化合物，②苯环上只有2个取代基且处于对位，其中一个是羟基。

【分析】根据题目限定条件，将苯环、羟基组成固定结构余下—C3H4BrO2构成变化结构，其中包含官能团羧基，可变化为则符合条件的同分异构体有

2．已知分子式，部分物质可一拆为二

部分由二种或多种分子合成的物质，已知分子式书写它的同分异构体时，可以反过来将它拆成二种或多种物质，如多肽、酯等，多肽可拆分为各种氨基酸，酯可拆分为合成它的羧酸和醇（酚）。

【例4】（2013新课标Ⅰ）分子式为C5H10O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇，若不考虑立体异构，这些醇和酸重新组合可形成的酯共有（ ）

A．15种 B．28种 C．32种 D．40种

【分析】先书写C5H10O2属于酯的同分异构体，根据双联型官能团拆出官能团酯基，余下烃（C4H10），丁烷中有7种不同位置的键，即，注意酯基在同一位置有可能有2种结构，将官能团酯基插入这7种位置得：

再将一种物质拆分为2种物质，即所得的酸有甲酸、乙酸、丙酸、正丁酸、异丁酸，所得的醇有甲醇、乙醇、1－丙醇、2－丙醇、1－丁醇、2－丁醇、2－甲基－1－丙醇、2－甲基－2－丙醇，这些醇和酸重新组合形成的酯共有5×8种。答案：D。

二、拆分官能团

将物质中大的官能团（含两种或两种以上元素）拆分为小的原子或官能团，也可将小官能团合成大的官能团。如：将羟基（—OH）拆分为—O—和—H，即碳原子数相同的醇、醚互为同分异构体。将醛基（—CHO）拆分为—H和，或拆分为碳碳双键和羟基（—OH），即碳原子数相同的醛、酮、烯醇等互为同分异构体。将羧基拆分为和—H，或拆分为—CHO和—OH，或拆分为和—OH，即碳原子数相同的酸、酯、羟基醛、羟基酮等互为同分异构体。

【例5】（2015江苏）写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式：_______。

Ⅰ．分子含有2个苯环 Ⅱ．分子中含有3种不同化学环境的氢

【分析】根据分子含有2个苯环、含有3种不同化学环境的氢，说明此结构是对称结构，只要变化官能团。可以将羧基拆成和—O—、—H，也可以将2个—O—和连在一起组成碳酸酯。则符合条件的同分异构体有

（作者单位：湖南省新化县第一中学）