专题研究 8 限定条件下同分异构体的判断和书写
1．解题策略
步骤1：通过与性质相关的信息，确定主要的官能团。
步骤2：结合分子式或结构简式，充分利用不饱和度，分析并确定其他片段的种类及数目。
步骤3：根据取代基数目，类似于搭积木，先分类再循序把各个片段组装起来。
步骤4：最后，完成特定条件下特殊结构的书写。
具体如图所示：
2．掌握三种方法
(1)熟记苯环上同分异构体的数目
①若苯环上连有2个取代基，其在苯环上有邻、间、对3种位置关系；
②若苯环上连有3个相同的取代基，其在苯环上有连、偏、匀3种位置关系；
③若苯环上连有—X、—X、—Y 3个取代基，其在苯环上有6种位置关系；
④若苯环上连有—X、—Y、—Z 3个不同的取代基，其在苯环上有10种位置关系。
(2)定一移一法
对于二元取代物同分异构体数目的判断，可先固定一个取代基的位置，再移动另一个取代基的位置以确定同分异构体的数目，如分析C3H6Cl2的同分异构体，先固定其中一个Cl的位置，再移动另一个Cl的位置。
(3)定二移一法
对于三元取代物同分异构体数目的判断，可先固定其中两个取代基的位置，再移动第三个取代基的位置以确定同分异构体的数目。
1．(2022·山东卷节选)
H()的同分异构体中，仅含有—OCH2CH3、—NH2和苯环结构的有____种。
解析：由H的同分异构体仅含有—OCH2CH3和—NH2可知，其结构可以视作 分子中苯环上的氢原子被—NH2取代所得结构，所得结构分别有1、3、2种，共有6种。
答案：6
2．(2021·山东卷节选)符合下列条件的A()的同分异构体有______种。
①含有酚羟基
②不能发生银镜反应
③含有四种化学环境的氢
解析：A的结构简式为，A的同分异构体中满足：①含有酚羟基；②不能发生银镜反应，说明结构中不含醛基；③含有四种化学环境的氢，说明具有对称结构，则满足条件的结构有： ，共有4种。
答案：4
3．(2022·全国乙卷节选)在E()的同分异构体中，同时满足下列条件的总数为______种。
(a)含有一个苯环和三个甲基；
(b)与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳；
(c)能发生银镜反应，不能发生水解反应。
上述同分异构体经银镜反应后酸化，所得产物中，核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6∶3∶2∶1)的结构简式为__________________________________
_________________________________________。
解析：由E的结构简式知其分子式为C11 H12O3，不饱和度为6；E的同分异构体与饱和NaHCO3溶液反应产生CO2，结合分子式中氧原子的个数，说明含1个羧基，能发生银镜反应、不能发生水解反应说明还含1个醛基，则3个甲基都连在苯环上。若3个甲基在苯环上的位置为时，羧基、醛基在苯环上有3种位置；若3个甲基在苯环上的位置为时，羧基、醛基在苯环上有6种位置；若3个甲基在苯环上的位置为时，羧基、醛基在苯环上有1种位置；故符合题意的同分异构体共有3＋6＋1＝10种；上述同分异构体经银镜反应后酸化，所得产物中，核磁共振氢谱显示有4组氢且氢原子数量比为6∶3∶2∶1的结构简式为
答案：10
4．(2022·湖北卷节选)若只考虑氟的位置异构，则化合物F()的同分异构体有______种。
解析：只考虑氟的位置异构，F中氟原子没取代之前只有6种不同化学环境的氢原子，如图：，取代后有6种氟代物，除去F本身，应为5种同分异构体，故F有5种同分异构体。
答案：5
5．(2022·浙江1月选考节选)写出2种同时符合下列条件的化合物B()的同分异构体的结构简式(不包括立体异构体)：________________________________________________________________________________________。
①有两个六元环(不含其他环结构)，其中一个为苯环；
②除苯环外，结构中只含2种不同的氢；
③不含—O—O—键及—OH。
解析：①有两个六元环(不含其他环结构)，其中一个为苯环；②除苯环外，结构中只含2种不同的氢，说明结构高度对称；③不含—O—O—键及—OH，符合条件的的同分异构体有、、、、。
答案：、、、、(任写其中的2种)
6．(2021·广东卷节选)化合物Ⅵ()的芳香族同分异构体中，同时满足如下条件的有________种，写出其中任意一种的结构简式：___________________
____________________________________________________________________________________________________________________________。
条件：a.能与NaHCO3反应；b.最多能与2倍物质的量的NaOH反应；c.能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应；d.核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子；e.不含手性碳原子。
解析：化合物Ⅵ的分子式为C10H12O4，能与NaHCO3反应说明含有羧基，能与NaOH反应说明含有酚羟基或羧基或酯基，最多能与2倍物质的量的NaOH反应，说明除一个羧基外还可能含有酚羟基、羧基、酯基其中的一个，能与Na反应的官能团为醇羟基、酚羟基、羧基，能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应，说明一定含有醇羟基，综上分析，该分子一定含有羧基和醇羟基，由于该分子共有4个氧原子，不可能再含有羧基和酯基，则还应含有酚羟基，核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子，说明含有两个甲基取代基，并且高度对称，据此可知共有三个取代基，根据总结的规律，可知有10种同分异构体。
答案：10 (合理即可)
7．X是D(CH3COCH2COOCH2CH3)的同分异构体，已知X既可以与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳，又可以与银氨溶液发生反应生成银镜，则符合条件的X共有________种；写出其中核磁共振氢谱中出现4组吸收峰，峰面积比为1∶1∶2∶6的同分异构体的结构简式：___________________________________
_______________________________________。
解析：D为CH3COCH2COOCH2CH3，X是D的同分异构体，已知X既可以与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳，又可以与银氨溶液发生反应生成银镜，说明X含有羧基和醛基，可看成羧基、醛基取代C4H10中的氢原子，当碳链为时，羧基可取代在1号和2号碳原子，剩余醛基均有四个取代位置，共8种同分异构体；当碳链为时，羧基取代在3号碳原子时，醛基有3个取代位置，当羧基取代在4号碳原子时，醛基有1个取代位置，所以X共有12种同分异构体；其中核磁共振氢谱中出现4组吸收峰，峰面积比为1∶1∶2∶6的同分异构体的结构简式为和。
答案：12 和
8．D()的同分异构体中，符合下列条件的有______种。
①有苯环且能发生银镜反应但不能发生水解反应；
②能使FeCl3溶液显紫色；
③含有四种不同化学环境的氢原子。
解析：D为，根据①有苯环且能发生银镜反应但不能发生水解反应，则含有醛基，不含酯基；②能使FeCl3溶液显紫色，则含有酚羟基；结合③含有四种不同化学环境的氢原子，其同分异构体为。
答案：2
9．符合下列条件的A()的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。
①含有苯环结构
②1 mol 该物质分别与足量NaHCO3溶液、金属钠反应生成1 mol CO2、1 mol H2
③含有手性碳原子
写出其中苯环上仅有一个支链且核磁共振氢谱中有6组峰的分子的结构简式：________________________________________________________________________________________。
解析：符合下列条件的有机物A的同分异构体：①含有苯环；②1 mol 该物质分别与足量的NaHCO3溶液、金属钠反应生成1 mol CO2、1 mol H2，说明结构中含有一个羧基和一个羟基；③含有手性碳原子。若苯环上有一个侧链，同分异构体有；若苯环上有两个侧链，分别为—COOH和、—OH和，均有邻间对三种位置关系，故符合条件的同分异构体有13种；其中苯环上仅有一个支链且核磁共振氢谱中有6组峰的分子的结构简式为。
答案：13
限定条件下同分异构体的书写
限定条件一般是由性质或结构指向特定官能团的，这就要求学生将“结构决定性质，性质反映结构”熟记于心。对试题中常见的性质进行总结如下表。
性质或结构 官能团
酸性条件下可水解为酸和醇 R(H)—COO—
既能发生银镜反应，又能发生皂化反应(一种官能团) HCOO—
能与饱和碳酸氢钠(或碳酸钠)溶液反应放出CO2 —COOH
核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢原子，峰面积比为 6∶2∶1∶1 有两个对称 的—CH3
能发生银镜反应 —CHO
能与FeCl3溶液发生显色反应 (酚)羟基(共31张PPT)
专题八 有机化学基础
专题研究 8 限定条件下同分异构体的判断和书写
1．解题策略
步骤1：通过与性质相关的信息，确定主要的官能团。
步骤2：结合分子式或结构简式，充分利用不饱和度，分析并确定其他片段的种类及数目。
步骤3：根据取代基数目，类似于搭积木，先分类再循序把各个片段组装起来。
步骤4：最后，完成特定条件下特殊结构的书写。
具体如图所示：
2．掌握三种方法
(1)熟记苯环上同分异构体的数目
①若苯环上连有2个取代基，其在苯环上有邻、间、对3种位置关系；
②若苯环上连有3个相同的取代基，其在苯环上有连、偏、匀3种位置关系；
③若苯环上连有—X、—X、—Y 3个取代基，其在苯环上有6种位置关系；
④若苯环上连有—X、—Y、—Z 3个不同的取代基，其在苯环上有10种位置关系。
(2)定一移一法
对于二元取代物同分异构体数目的判断，可先固定一个取代基的位置，再移动另一个取代基的位置以确定同分异构体的数目，如分析C3H6Cl2的同分异构体，先固定其中一个Cl的位置，再移动另一个Cl的位置。
(3)定二移一法
对于三元取代物同分异构体数目的判断，可先固定其中两个取代基的位置，再移动第三个取代基的位置以确定同分异构体的数目。
答案：6
2．(2021·山东卷节选)符合下列条件的A( )的同分异构体有______种。
①含有酚羟基
②不能发生银镜反应
③含有四种化学环境的氢
答案：4
3．(2022·全国乙卷节选)在E( )的同分异构体中，同时满足下列条件的总数为______种。
(a)含有一个苯环和三个甲基；
(b)与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳；
(c)能发生银镜反应，不能发生水解反应。
上述同分异构体经银镜反应后酸化，所得产物中，核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6∶3∶2∶1)的结构简式为___________
_________________________________________。
答案：10
4．(2022·湖北卷节选)若只考虑氟的位置异构，则化合物F( )
的同分异构体有______种。
解析：只考虑氟的位置异构，F中氟原子没取代之前只有6种不同化学环境的氢原子，如图： ，取代后有6种氟代物，除去F
本身，应为5种同分异构体，故F有5种同分异构体。
答案：5
5．(2022·浙江1月选考节选)写出2种同时符合下列条件的化合物
B( )的同分异构体的结构简式(不包括立体异
构体)：__________________________。
①有两个六元环(不含其他环结构)，其中一个为苯环；
②除苯环外，结构中只含2种不同的氢；
③不含—O—O—键及—OH。
答案： (任写其中的2种)
6．(2021·广东卷节选)化合物Ⅵ( )的芳香族同分异构
体中，同时满足如下条件的有________种，写出其中任意一种的结构简式：___________________________________________________
______________________________。
条件：a.能与NaHCO3反应；b.最多能与2倍物质的量的NaOH反应；c.能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应；d.核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子；e.不含手性碳原子。
解析：化合物Ⅵ的分子式为C10H12O4，能与NaHCO3反应说明含有羧基，能与NaOH反应说明含有酚羟基或羧基或酯基，最多能与2倍物质的量的NaOH反应，说明除一个羧基外还可能含有酚羟基、羧基、酯基其中的一个，能与Na反应的官能团为醇羟基、酚羟基、羧基，能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应，说明一定含有醇羟基，综上分析，该分子一定含有羧基和醇羟基，由于该分子共有4个氧原子，不可能再含有羧基和酯基，则还应含有酚羟基，核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子，说明含有两个甲基取代基，并且高度对称，据此可知共有三个取代基，根据总结的规律，可知有10种同分异构体。
答案：10 (合理即可)
7．X是D(CH3COCH2COOCH2CH3)的同分异构体，已知X既可以与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳，又可以与银氨溶液发生反应生成银镜，则符合条件的X共有________种；写出其中核磁共振氢谱中出现4组吸收峰，峰面积比为1∶1∶2∶6的同分异构体的结构简式：_____________________________________________________________________________________。
答案：12
8．D( )的同分异构体中，符合下列条件的有
______种。
①有苯环且能发生银镜反应但不能发生水解反应；
②能使FeCl3溶液显紫色；
③含有四种不同化学环境的氢原子。
答案：2
9．符合下列条件的A( )的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。
①含有苯环结构
②1 mol 该物质分别与足量NaHCO3溶液、金属钠反应生成1 mol CO2、1 mol H2
③含有手性碳原子
写出其中苯环上仅有一个支链且核磁共振氢谱中有6组峰的分子的结构简式：________________________________________________
________________________________________。
答案：13
限定条件下同分异构体的书写
限定条件一般是由性质或结构指向特定官能团的，这就要求学生将“结构决定性质，性质反映结构”熟记于心。对试题中常见的性质进行总结如下表。
性质或结构 官能团
酸性条件下可水解为酸和醇 R(H)—COO—
既能发生银镜反应，又能发生皂化反应(一种官能团) HCOO—
能与饱和碳酸氢钠(或碳酸钠)溶液反应放出CO2 —COOH
核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢原子，峰面积比为 6∶2∶1∶1 有两个对称
的—CH3
能发生银镜反应 —CHO
能与FeCl3溶液发生显色反应 (酚)羟基
