限制条件下带苯环有机物的同分异构体的书写

徐静

摘 要：书写同分异构体是学习有机化学的难点，也是高考常考点，而其中限制条件下带苯环有机物同分异构体的书写考的频率很高。笔者将结合教学实践，以高考题为例，浅谈其书写方法。

关键词：同分异构体;限制条件;带苯环有机物;书写方法

具有相同分子式，但具有不同结构的化合物互为同分异构体，同分异构体的书写是高考化学的常考点也是难点，而高考试题中同分异构体的书写常伴随着限定条件。对此，首先应明确题意，解读限定条件，再联想确定官能团结构。常见限制条件如表1。

综合近几年高考题目，發现考察含苯环类同分异构体偏多，笔者认为可以采用“碎片拼装法”书写含苯环类的同分异构体。首先把苯环除外，统计剩下基团的不饱和度、碳原子数和氧原子数等归为碎片1。其次，结合题目给的限制条件，写出符合条件的官能团结构，归为碎片2。接下来，结合碎片1和2，判断出所有碎片。最后，结合等效氢等限制条件进行碎片拼装。

首先我们了解下苯环上的等效氢原子，以便后期同分异构体的书写。

①一元取代苯，等效氢原子数目为3;

②二元取代苯：A.相同取代基，邻位、间位、对位等效氢原子数目分别为2、3、1;B.不同取代基，邻位、间位、对位等效氢原子数目分别为4、4、2;

③三元取代苯：A.相同取代基，邻位、间位、对位等效氢原子数目分别为2、1、3;B.两个相同取代基：a.邻二取代苯和对二取代苯的等效氢原子数都为3，b.间二取代苯，结构是、、等效氢原子数分别为2、3、2;C.三个不同取代基，等效氢原子数为3。

下面以几题加以说明，以期抛砖引玉。

例题1、

（2019课标Ⅱ，36）（改编）E（）的二氯代物有多种同分异构体，请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式_____、_____。

①能发生银镜反应;

②核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为3：2：1。

解析：E的结构简式为，去除苯环，剩下的为C2H3O，根据题意能发生银镜反应的一定有-CHO，剔除掉一个醛基，剩下一个甲基，又因为其二氯代物核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为3：2：1，而E的二氯代物总共有6个氢，所以说明有三种氢，必有1个甲基，2个等效氢，这样的话，取代只能在苯环上进行，而且要有对称结构。所以可以确定其结构为：

例题2、

（2017课标I，36）（改编）已知F为

而芳香化合物X是F的同分异构体，X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2，其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积比为6：2：1：1，写出2种符合要求的X的结构简式__________。

解析：F的结构为，去掉苯环，剩下C5H6O2，X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2，说明分子内含有羧基，余下C4H5，其中含2个不饱和度，又因为核磁共振氢谱有4种不同化学环境的氢，峰面积比为6：2：1：1，说明有2个甲基，那么最后剩下的只有2个碳，且要有2个不饱和度，所以只能形成C≡C，又因为要有2个相同的氢原子，所以2个甲基是对称的，如果羧基和乙炔基是对位的，则有如下两个结构满足：

如果羧基和乙炔基连在一起，则有如下两个结构满足。

则其结构简式为：

任选2种。

例3、

（2016课标I，38）（改编）具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E（）的同分异构体，0.5molW与足量碳酸氢钠溶液反应生成44gCO2，W共有种（不含立体异构）_____，其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为_____。

解析：0.5molW与足量碳酸氢钠溶液反应生成1mol CO2，说明W中有2个羧基，E减掉一个苯环和两个羧基，剩下C2H4，所以满足要求的W为：

以及上述4种对应的间位和对位结构，所以为12种。又需要核磁共振氢谱为3组峰，所以其是对称结构，满足的结构简式为：

总之，同分异构体考查的是一种思维、一种规律、一种方法，看起来简单，做起来又容易出错，我们要自己多练习，善于总结出适合自己的解题思路。

参考文献：

[1]吴海军.带苯环有机化合物分子的同分异构体书写[J].解题策略，2014（9）：75-77.

[2]嘉峪关.有机物同分异构体书写与判断数目方法[J].教育现代化，2017（3）：326-328.

[3]徐小健.插花艺术在书写限定条件同分异构体中的应用[J].化学教与学，2016（5）：21-23.

[4]徐文华.浅析有限制条件同分异构体引入的意义及解题策略[J].化学教育，2012（11）：54-56.