巧用插入法快速确定同分异构体数目

何胜+史军伟

摘 要：高考化学中，同分异构体数目的确定是难点，如何快速确定同分异构体数目，本文提供了一种方法。

关键词：化学；同分异构体；插入法

笔者在多年高考备考过程中发现，理科综合化学科选做题《有机化学基础》中涉及同分异构体数目确定的题，学生往往因为不得要领，花费好多时间，却很难得分。

遇到这类问题时，不能一一列举，把符合条件的同分异构体都写出来，这样会花费很多的时间，并且很容易漏写。

笔者在实际教学中不断探索发现，将结构简式中的一部分原子或基团取出作为插入基团，如—COO—、—O—等，将剩余部分作为骨架，将插入基团插入到骨架的不同部位，从而确定同分异构体数目。

基本解题思路如下：

第一步，分析题目，根据限定条件，定出符合条件的其中一种结构简式。

第二步，确定插入基团，如确定酯或羧酸的同分异构体数目时，一般将—COO—作为插入基团。

第三步，确定骨架，从有机物分子中取出插入基团后，剩余部分即为骨架。

第四步，通过分析C—C和C—H的种类，将插入基团插入C—C或C—H之间，来确定同分异构体数目，注意—COO—不对称，还可翻转。

下面通过几道例题来说明插入法的应用方法。

例1 某有机物X的分子式为C7H12O6，不能使溴的CCl4溶液褪色，但在一定条件下能与氢氧化钠反应生成两种产物，经检验，其中有一种产物的分子结构中含有一个五元环，则X的结构有（本题中不考虑立体异构）（ ）

A. 5种 B. 6种

C. 9种D. 10种

分析：该有机物能与氢氧化钠反应生成两种产物，说明符合条件的有机物为羧酸和酯（因为酯在碱性条件下水解为羧酸盐和醇；羧酸与碱反应得到羧酸盐和水），若将所有的羧酸和酯一一写出，比较费时间，采用插入法迅速得到答案。

不论是羧酸还是酯，都含有—COO—，将—COO—作为插入基团，剩余部分为骨架。

1. 先插入C—C之间，根据条件只能插在五元环与甲基之间，由于—COO—可翻转，共有2种。

2. 再插入C—H之间，分析骨架上的H原子位置，共有4种不同环境的H，符合条件的同分异构体须将—COO—插入到C—H之间，构成甲酸酯或羧酸，如下所示：，将—COO—插入后，有4种，考虑到—COO—可翻转，乘2得8种。综上，X的结构共有10种，故选D。

例2 （2016春·山东月考）（5）G是对苯二甲酸的同系物，分子量比對苯二甲酸大14，G有多种同分异构体，则同时符合下列条件的同分异构体有 种。

a. 属于芳香族化合物

b. 能与NaHCO3溶液反应产生气体

c. 能发生水解反应和银镜反应

分析：分子量比对苯二甲酸大14，说明多一个CH2，能与NaHCO3溶液反应产生气体说明有羧基，能发生水解反应，说明有酯基且能发生银镜反应说明为甲酸酯，可写出其中的一个结构简式为，将其中—COO—取出作为插入基团，把剩余部分或（邻、间、对）作为骨架，将—COO—插入到C—H之间（否则不能形成甲酸酯，故C—C间不能插）具体分析如下：如下所示：

综上所述，符合条件的G的同分异构体共有17种。

关于插入法确定同分异构体数目，需读者在解题过程中不断体会和训练才能熟练掌握，由于篇幅所限，不再赘述，本文不妥之处，还望同行不吝赐教。

作者简介：

何胜，史军伟，甘肃省定西市陇西县通安中学。endprint