浅析限定条件下有机物同分异构体的判断及书写

吴健

有机物同分异构体的书写及判断题有效地考查了学生对同分异构概念和异构原因的理解以及有机物结构和官能团的性质及相互关联的知识体系，尤其考查了学生有序、变形转化及空间想象能力，有较好的区分度。中学阶段主要学习了引起同分异构的主要原因有碳链异构、官能团位置异构、官能团种类异构、空间立体结构异构（手性和顺反二种类型）四种，高考中主要

考查带有限定性条件下的有机物同分异构体的书写，目前这种考查载体信息新，借助于新药物、新材料的合成，陌生程度高，灵活性强，给学生带来不小的难度。对于空间异构，中学中仅介绍了顺反异构、手性异构等空间异构知识，仅有少数省份只涉及到顺反异构体的书写、判断和应用，但都未涉及到手性异构在高考中的考查，有可能在以后会涉及。下面举例说明。

例1 （2016届南京市、盐城市一模，节选）F（4-苯并呋喃乙酸）是合成神经保护剂依那朵林的中间体，某种合成路线如图1所示：

（3）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.能发生银镜反应；

Ⅱ.分子中含有1个苯环且有3种不同化学环境的氢.

解题导引 本题中要写E的限定条件下的一种同分异构体的结构式，已给出E结构简式并只要写一种，限定条件只有两个，此题相对容易一点，学生只要结合所学知识就可判断进行书写。E的一种同分异构体要满足：Ⅰ.能发生银镜反应，说明含有醛基（也有可能是含甲酸酯结构）；Ⅱ.分子中含有1个苯环且有3种不同化学环境的氢，若分子中含不同化学环境的氢的数目越少，结构式的空间结构对称性越高，则可判断需写的同分异构体结构式中可以含有3个-CH2CHO，且处于间位位置，由此可写出符合题意的结构简式为：

（4）写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式

Ⅰ.能发生银镜反应

Ⅱ.与FeCl3发生显色反应

Ⅲ.分子中含有5种不同化学环境的氢

解题导引 本题中A的结构式在流程图中已给出，要写出A的一种同分异构体的结构简式符合三个限定条件，结合限定条件和官能团的性质可判断，由能发生银镜反应，说明结构中含有醛基或含有甲酸酯结构，由与FeCl3发生显色反应，说明结构中肯定含有酚羟基，由Ⅰ、Ⅱ就可写出基本结构框架，再由分子中含有5种不同化学环境的氢条件，结合位置异构将-OH和一个碳原子进行移位拼凑书写，只要符合有限定条件Ⅲ即为符合题意的答案，很容易推出分子结构中含有-OH和-CH2CHO，而且是处于对位，较易的就可写出该答案。

（1）B的同分异构体中能同时满足下列条件的共有种（不含立体异构）。

a.属于芳香族化合物

b.能与NaOH溶液反应

c.结构中除苯环外不含其他环状结构

（2）其中核磁共振氢谱显示只有4组峰，且不能发生银镜反应的同分异构体是（填结构简式）。

解题导引 （1）该题中给出B的分子式，要求答满足限定条件的同分异构体有几种，这种题学生最容易出错，有时少一个或多一个都会出现错误，要求学生有序思维能力高。由限定条件属于芳香族化合物可判断符合条件的同分异构体中含有苯环，又B中碳原子数是7个，故试题的难度降低了好多。由能与NaOH溶液反应，分子中含有两个氧原子，由此推断符合条件的可能含有羧基或有酯基或有酚羟基，给题中限定了范围。由结构中除苯环外不含其他环状结构，进一步限定只含有一个苯环，苯环侧链可能是一个羧基，只有苯甲酸一种；另考查了官能团种类异构、官能团位置异构，一是将羧基变成甲酸酯即甲酸苯酚酯，也只有一种；还有可能是将羧基拆成羟基和醛基，在苯环上有邻、间、对位三种，即对羟基苯甲醛、邻羟基苯甲醛、间羟基苯甲醛三种，综上符合条件B的同分异构体中共有5种（题中已排除立体结构异构，故不考虑）。

（2）问在（1）问基础上进行筛选，由题中不能发生银镜反应的限定条件排除甲酸苯酚酯、邻羟基苯甲醛、间羟基苯甲醛、对羟基苯甲醛四种，只有苯甲酸一种，结合苯甲酸的对称性可判断有4种不同化学环境的氢，也就是核磁共振氢谱显示只有4组峰，所以得出答案是苯甲酸，结构简式为

此类试题带有限定条件的有机物同分异构体的书写及判断经常出现在有机合成题中一部分，解此类题要结合合成路线图中信息判断需要写的对象的分子式或结构式，再结合题中限定条件，联系所掌握的有机物的知识进行书写，需要大胆写出，小心验证，符合题意条件的就是答案。

（收稿日期：2016-08-20）