“零存整取”——限定条件下同分异构体的书写策略

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  摘 要
  随着新课改的深入推进,限定条件下同分异构体的书写也在不断的呈现崭新的面貌。该知识点是普通高中有机化学基础教学的重点和难点,是有机物结构和性质关系的强化,他重点考查了学生对官能团性质的应用及物质空间构型的想象,是学生的易错点和失分点。同时,基于该知识点是学好高等有机中“构造异构与立体异构”、“红外光谱(IR)、质谱(MS)与核磁共振谱(NMR)”等知识的基础准备,所以也成为了历年来高校选拔人才的考察热点,更受到高考命题者的青睐,成为了高考的必考点之一。
  【关键词】零存整取;同分异构体;整合
  如何准确、快速地书写有限定条件的同分异构体呢?笔者结合收集的资料和长期从事高中化学教学的实践经验,通过分析整理、教学尝试,得到一种快速书写有限定条件同分异构体的方法——“零存整取”,供同行教学时参考。
  1 “零存”——书写同分异构体的基础。
  “零存”,顾名思义,就是根据题设所给限定的“零”散要求,整合“存”有的基础有机知识,写出对应的符合题设的官能团。如,节选2014年江苏高考化学第17题(4)“写出B的一种同分异构体满足下列条件:Ⅰ. 能发生银镜反应,其水解产物之一能与 FeCl3 溶液发生显色反应。”说明B中含有醛基以及水解后产生酚的酯类化合物。能否准确的写出限定条件的同分异构体,就取决与学生能否根据限定的性质特征找出对应的官能团。现把性质的限定归纳如表1所示。
  2 “整取”——书写同分异构体的关键。
  “整取”就是将“零存”所得的官能团根据结构方面的要求进行位置上的整合,近几年高考大多在苯的衍生物范圍,涉及的异构类型一般为苯环取代基的位置异构(邻位、间位、对位)、侧链上的碳链异构。如,节选2014年江苏高考化学第17题(4)“B的一种同分异构体满足下列条件:Ⅱ.分子中有6 种不同化学环境的氢,且分子中含有两个苯环” 。本着有序性和对称性的原则,将醛基和酯基对位分布在苯环的侧链上,再根据氢原子环境,进行位置调整即可。现把位置的限定归纳如表2所示。
  3 实例分析
  节选2016年高考苏锡常镇四市高三教学情况调研(一)第17题,如图1所示。
  写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式:
  ①能发生银镜反应,与FeCl3溶液不显色;
  ②能发生水解反应,水解产物之一能与FeCl3溶液显色;
  ③分子中含有4中不同化学环境的氢。
  解析
  第一步:“零存”——由①得出有机物中含有—CHO,无酚羟基;由②得出有机物中含有酯基,且水解后能产生酚羟基,即含有
  第二步:“整取”——纵观分子结构,原分子中除苯环外有一个不饱和度(—COOCH3中)考查的同分异构体中在部分刚好也拥有一个不饱和度,
  说明其他部分都是以单键相连。原分子中含有4种不同环境的氢,对照原—COOCH3部分以及③的要求,
  只要将的—CH3中的氢原子抵消掉原分子中的一个氢原子光谱,不难得出结构,根据分子的对称性也很容易得出
  总之,限定条件下同分异构体的书写在充分掌握原分子结构的基础上(碳原子数、氢原子数、氧原子数及氮、硫等其他原子个数,不饱和度),根据限定条件,充分整合官能团的结构和性质,本着有序性和对称性的原则进行官能团的整合,就能快速的写出符合题目要求的同分异构体。
  参考文献
  [1]浅谈有限定条件的同分异构体的书写《中学生数理化[J].(教与学)》2009(01).
  [2]高考有限制条件同分异构体的引入及解题方法分析[J].《中学化学》2012(08).
  [3]“有条件限制的同分异构体书写技巧”[J].《理科考试研究》2013(11).
  作者单位
  1.江苏省无锡市玉祁高级中学 江苏省无锡市214183
  2.无锡市立人高级中学 江苏省无锡市 214161
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