高考理綜36題：含苯環(huán)的同分異構(gòu)現(xiàn)象

1、芳香化合物同分異構(gòu)體的書寫芳香化合物：分子結(jié)構(gòu)中至少含有一個(gè)苯環(huán)7夕的各類有機(jī)物。所以，在書寫任何一種芳香化合物的同分異構(gòu)體時(shí)，都應(yīng)該首先找出苯環(huán)（6個(gè)C原子），并把苯環(huán)單獨(dú)做為一個(gè)特殊而獨(dú)立的基團(tuán)（一價(jià)、二價(jià)、三價(jià)、四價(jià)等的基團(tuán)）。一價(jià)苯環(huán):二價(jià)苯環(huán):三價(jià)苯環(huán):四價(jià)苯環(huán):五價(jià)苯環(huán):注意：二、三、四價(jià)苯環(huán)， 可以在一價(jià)苯環(huán)基礎(chǔ)上，采用定一移一、定二移一、定三移一的方法書寫出來(lái)。、芳香化合物同分異構(gòu)體類型:1.只有1個(gè)苯環(huán)時(shí)（高考主要考查內(nèi)容）:（1）苯環(huán)上一取代:二取代:三取代:四取代:k五取代:把苯環(huán)作為1個(gè)一價(jià)基團(tuán)（苯環(huán)上的側(cè)鏈只有把苯環(huán)作為1個(gè)二價(jià)基團(tuán)（苯環(huán)上的側(cè)鏈只有把苯環(huán)作為1個(gè)三價(jià)

2、基團(tuán)（苯環(huán)上的側(cè)鏈只有把苯環(huán)作為1個(gè)四價(jià)基團(tuán)（苯環(huán)上的側(cè)鏈只有把苯環(huán)作為1個(gè)五價(jià)基團(tuán)（苯環(huán)上的側(cè)鏈只有1個(gè)）。2個(gè)）。3個(gè)）。4個(gè)）。5個(gè)）。（2）側(cè)鏈上：苯環(huán)的側(cè)鏈上可會(huì)產(chǎn)生碳鏈異構(gòu)或種類異構(gòu)或位置異構(gòu)，有碳碳雙鍵時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生順?lè)串悩?gòu)。注意：當(dāng)苯環(huán)上出現(xiàn)三個(gè)以上的取代基（原子或原子團(tuán)）時(shí)，要注意這些取代基是否相同，因?yàn)樗鼈兊耐之悩?gòu)體數(shù)目是不一樣的，而且苯環(huán)上不同化學(xué)環(huán)境的H原子種數(shù)也不一樣。若由-X、-X、-X 3個(gè)相同取代基取代，其結(jié)構(gòu)式有3種：例如：苯環(huán)上有三種不同取代基：先固定兩個(gè)，再移動(dòng)第三個(gè)。若由-X、-X、-Y 3個(gè)取代基取代，其結(jié)構(gòu)式有6種（固定2個(gè)X,移動(dòng)Y）:這三種結(jié)構(gòu)，

3、在苯環(huán)上分別2、3、1種不同化學(xué)環(huán)境的 H原子。X、Y鄰位時(shí)，變動(dòng)Z （4種）X、Y間位時(shí)，變動(dòng)Z （4種）X、Y對(duì)位時(shí)，變動(dòng)Z （2種）:XXXXa b 5 6ZXXXX若由-X、-Y、-Z 3個(gè)不同的取代基，其結(jié)構(gòu)式有10種（固定X和Y,移動(dòng)Z）:這六種結(jié)構(gòu)，在苯環(huán)上分別3、3、2、3、3、2、3種不同化學(xué)環(huán)境的 H原子。這10種結(jié)構(gòu)，在苯環(huán)上分別都是有 3種不同化學(xué)環(huán)境的 H原子。種。【例1】分子式為C8H10苯的同系物在苯環(huán)上的一硝基取代物的同分異構(gòu)體共有【解析】分子式為 C8H10屬于苯的同系物，則含有 1個(gè)苯環(huán)（6個(gè)C）,側(cè)鏈為烷基，剩余的 2個(gè)C可形成1個(gè)-C2H5或2個(gè)-CH3

4、,有乙苯和3種二甲苯共4種。CH3CH3CH.在這4種的基礎(chǔ)上，再在苯環(huán)上分別引入1個(gè)-NO2,CH.CH3則分別有3、2、ch53、1種，共9種?！究偨Y(jié)】此題除苯環(huán)的 6個(gè)C后，側(cè)鏈只剩余2個(gè)C,不存在側(cè)鏈的同分異構(gòu)體。所以只老需要寫出苯環(huán)上的異構(gòu)體即可。種。（不考慮立體異構(gòu)）【例2】（2013年全國(guó)高考）分子式為C8H 9Br含有苯環(huán)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式共有【解析】本題的不同之處是： Br原子也可以作為1個(gè)取代基取代苯環(huán)上的 H;Br原子在-CH2CH3上會(huì)產(chǎn)生同分異構(gòu)體;-CH2Br也可以作為一個(gè)取代基。元取代（2種）CH2CH2Br-7-CHCH3卻二元取代三元取代CM6CHiCH:BrC用Br

5、Br（6 種）：CHch3（6 種）：但夕 CH；Brch3正確書寫的關(guān)鍵是弄清原有機(jī)分子除苯環(huán)的6個(gè)C原子后，剩余的原子能組合成哪幾種不同的取代基。例如本題中的取代基，除一 CH3、一 CH2CH3、一 Br外，還可以組合成一 CH2Br?！纠?】某芳香化合物的分子式為 C8H9C1,其苯環(huán)上的一澳取代物只有兩種.則該化合物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式有2種3種4種5種【解析】苯環(huán)上的一澳取代物只有兩種，說(shuō)明苯環(huán)上只有2種不同化學(xué)環(huán)境的 H原子。一取代苯有3種不同化學(xué)環(huán)境的 H原子；二取代苯的 2個(gè)取代基可以是一 CH2CH3與一Cl或一CH2C1與一C H3,分別形成鄰、間、對(duì)三種同分異構(gòu)體。經(jīng)分析知，只有上

6、不同化學(xué)環(huán)境的 H原子才是2種，其余的均有4種H原子；三元取代中的取代基是2個(gè)-CH3和一Cl,由它們形成的6種同分異構(gòu)體中，只有CH結(jié)構(gòu)中苯環(huán)上不同化學(xué)環(huán)境的H原子才是2種，其余的均有3種H原子。共4種，答案選CoCHO【例4】結(jié)構(gòu)為的有機(jī)物有很多同分異構(gòu)體，而含有酯基和一取代苯結(jié)構(gòu)的同分異構(gòu)體有6種，它們的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為 ?！窘馕觥繉?duì)于酯、醛、酮、烯、快等官能團(tuán)鑲在碳鏈中的有機(jī)物同分異構(gòu)體的書寫，可采用“插入法”。方法：第一步，將酯基“一 COO- “取出，寫出剩余部分的同分異構(gòu)體。第二步，在CC間插入O-CHmCH,“一COO一”和“一OOC” ；在C-H間插入“一OOC（酯基C與H相連

7、，形成甲酸酯 HCOO -）。本題給出的結(jié)構(gòu)，取出一 COO后，余下的一取代苯的結(jié)構(gòu)只有一種，為CC間分別插入“一COO 一”和“一OOC”，得到的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：COO-CH2-CHb QCH2-COO-CH3OOC-CH2-CH3 CH2-OOCH32次。在亞甲基“一CH2”中的C-H鍵間插入“一在C-H間插入“一OOC” ：由于側(cè)鏈有2種不同化學(xué)環(huán)境的 H原子，故插入QfH9OCH中的C-H鍵間插入“一OOC，得 CH, ；在甲基“一ch3”-ch2-ch2-ooch ooc-“，得?！纠?】寫出分子式為C8H8O2的酯類芳香化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。【解析】除苯環(huán)和酯基“一 COO- “外，余下2

8、個(gè)C原子，故取出酯基的結(jié)構(gòu)可能為乙苯和三種二甲苯，按例4的方法分別插入“一COO和一OOC”,共有6種：5 / 92.聯(lián)苯或稠環(huán)芳香化合物元取代用對(duì)稱軸法找出不同化學(xué)環(huán)境的H數(shù)，即為同分異構(gòu)體種數(shù)；二元以上取代先找出一元取代物,再按“定一動(dòng)一法”書寫?！纠?】菲和意互為同分異構(gòu)體。已知菲的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，菲的一氯取代物有 種;成了成4個(gè)相同部分，故意一氯代物有 3種。意的二氯代物的書寫步驟如下:先將第一個(gè)Cl放在三個(gè)等效 H上得到3種一氯慈:在此基礎(chǔ)上再移動(dòng)第二個(gè)Cl :所以，意的二氯代物共有15種。二、芳香化合物同分異構(gòu)體書寫常見(jiàn)題型.題目已清楚要求書寫苯環(huán)上的一元取代或二元取代或三元取代.只說(shuō)

9、明了芳香化合物（或含有苯環(huán)）的同分異構(gòu)體的書寫（一五取代均有可能）.給出限定條件的同分異構(gòu)體的書寫.分子中或苯環(huán)上有幾種不同化學(xué)環(huán)境的H原子1. （2019年全國(guó)卷I）已知B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為寫出具有六元環(huán)結(jié)構(gòu)、并能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的B的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 。（不考慮立體異構(gòu)，只需寫出 3個(gè)）【解析】B分子不飽和度為2,題目要求寫出的 B的同分異構(gòu)體具有六元環(huán)結(jié)構(gòu)并能發(fā)生銀鏡反應(yīng)（含 CHO）,它們的不飽和度也是 2。因此，六元環(huán)中不能含有其他不飽和鍵，而只能是環(huán)己烷。與芳香化合物同分異構(gòu)體的書寫方法相似。B的這些同分異構(gòu)體分子中共有8個(gè)C原子，除去環(huán)己烷和一 CHO,只剩下1個(gè)C原子且只能為甲基一C

10、H3。所以側(cè)鏈只能是一 CH3、一 CHO和一CH2CHO 。特別要注意：苯環(huán)上每個(gè)C上只有1個(gè)H原子，而環(huán)己烷分子中每個(gè) C上連接有2個(gè)H !因此，當(dāng)環(huán)上的某一個(gè) C連有一個(gè)取代基后，還可以再連接另一個(gè)取代基。所以，環(huán)己烷的二元取代物還有一種:2. （2019年全國(guó)卷II）已知E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,E的二氯代物有多種同分異構(gòu)體，請(qǐng)寫出其中能同時(shí)滿足以下條件的芳香化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式3 ： 2 ： 1。能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；核磁共振氫譜有三組峰，且峰面積比為【解析】依題意，要求書寫的E的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式必須:分子中共有3種不同化學(xué)環(huán)境的H原子且比例為3：2：1。、2 個(gè) Cl、1 個(gè)一CHO ,含1-CH

11、O外，還余下的1個(gè)C。“ H原子通過(guò)分析E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知，E的這些同分異構(gòu)體的苯環(huán)側(cè)鏈除 比例為3 ： 2 ： 1”中的“1”應(yīng)該是一CHO中的H,而“ 3”只能是一CH3中的3個(gè)H 了，那么剩下的“ 2”則必然是苯環(huán)上還有 2個(gè)化學(xué)環(huán)境相同的 H原子。由此可知，苯環(huán)的側(cè)鏈應(yīng)該有4個(gè)取代基：2個(gè)Cl、1個(gè)一CHO 和 1 個(gè)一CH3。4個(gè)取代基在苯環(huán)上的取代位置有很多，例如:以上的結(jié)構(gòu)，苯環(huán)上的 2個(gè)H都處于不同的位置，是化學(xué)環(huán)境不同的2種H原子。由于一CHO和一CH3是2種不同的取代基，處在苯環(huán)在間位或?qū)ξ簧隙加?類H原子，要保證苯環(huán)上2個(gè)H原子的化學(xué)環(huán)境完全相同，首先應(yīng)考慮將CHO和一CH3放在對(duì)位上，然后再將2個(gè)Cl放在相同位置上，這樣才能確保 2個(gè)H等效，苯環(huán)上只有1類Ho答案為:3. （2019年全國(guó)卷III）已知D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為L(zhǎng) , X為D的同分異構(gòu)體，寫出滿足如下條件的X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式含有苯環(huán)；有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫，個(gè)數(shù)比為：2 ： 1;1 mol的X與足量金屬 Na反應(yīng)可生成 2 g H2?！窘馕觥恳李}意，2個(gè)O原子形成了 2個(gè)-OH。突破口在于確定是 2個(gè)酚羥基或醇羥基。若其中有或2個(gè)醇羥基，則-OH通過(guò)連在苯環(huán)的側(cè)鏈 C再與苯環(huán)相連，那么除苯環(huán)中6個(gè)C外的另2個(gè)C就無(wú)法形成2個(gè)一CH 3,當(dāng)然也就無(wú)法滿足“ 6 ： 2