专题12 限定条件同分异构体结构简式的书写-【压轴题】2024-2025学年高二化学同步培优训练（苏教版2019选择性必修3）

专题12 限定条件同分异构体结构简式的书写 解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试 1．不饱和度Ω (1)概念：不饱和度又称缺氢指数，是有机物分子不饱和程度的量化标志，即有机物分子中与碳原子数相等的链状烷烃(即饱和烃CnH2n＋2)相比较，每减少2个氢原子，则有机物的不饱和度增加1，用希腊字母Ω表示。 (2)不饱和度的计算 多一个双键，Ω增加1；多一个环，Ω增加1；多一个三键，Ω增加2；多一个苯环，Ω增加4。 如：C8H8比相同碳原子数的饱和烃即C8H18少10个氢原子，Ω＝5。 若Ω＝0，说明有机物分子呈饱和链状，分子中的碳氢原子以CnH2n＋2表示。 若Ω＝1，说明有机物分子中含有一个双键或一个环。 若Ω＝2，说明有机物分子中含有两个双键或一个三键或一个双键、一个环或两个环。 若Ω≥4，说明有机物分子中可能含有苯环(C6H6)。 (3)适用范围：不饱和度不适用于空间立体结构和不是由碳链为骨架的有机物。 2．“官能团插入法”确定烃的衍生物的同分异构体 官能团插入法主要用于醇、醚、醛、酮、羧酸、酯等。烃的含氧衍生物的同分异构体，通常插入的是(醚键)、(酮羰基)、(酯基)、(酰胺键)等二价官能团。具体步骤如下： (1)从已知分子式(或结构式)中提出含氧的二价官能团，并将剩余部分合并得到一种新的分子式(或结构式)。 (2)分析新分子中等效的C、H及C—C和C—H。 (3)将提出的官能团插入上述新分子中各个不等效的C—C和C—H之间即得所求同分异构体的结构式。 (4)上述二价官能团中，和结构对称，而(或)结构不对称，故插入C—H之间既能形成(羧酸)，也能形成(甲酸酯)；插入对称的C—C之间只能形成一种酯，插入不对称的C—C之间则能形成两种不同的酯。 例如：属于酯的芳香族化合物的同分异构体可进行如下分析： 从中提出1个—COO—，剩余部分组合成，该分子中共有4种等效的C—H，故将插入C—H之间形成4种甲酸酯；、、、；分子中只有一种不对称的C—C，故将插入C—C之间形成两种酯：、。因此符合题意的酯共有6种。 3．建立限定条件同分异构体的书写流程 判官能团 根据有机物的性质或定量关系等限制条件判断其含有的官能团 写碳链 除去官能团中的碳原子，写出其他碳原子形成的碳架异构 移官位 在各个碳链不同碳原子上依次移动官能团的位置，有两个或两个以上的官能团时，先连一个官能团，再连第二个官能团，依次类推 氢饱和 按“碳四键”的原理，碳原子剩余的价键用氢原子去饱和，就可得到所有同分异构体的结构简式 【例1】（24-25高二下·辽宁沈阳·阶段练习）下列关于同分异构体的说法正确的是(需考虑顺反异构，不考虑对映异构) A．满足分子式为C4H8ClBr的有机物共9种 B．满足分子式为C5H12O且能与钠反应放出气体的有机物共有7种 C．是由某单烯烃和氢气加成后的产物，则该单烯烃的结构有6种(需考虑顺反异构) D．组成和结构可用表示的有机物共有10种 【答案】D 【解析】 A．C4H8BrCl的同分异构体可以采取“定一移二”法为 、、(数字代表Br取代位置)，可知C4H8Cl2共有11种同分异构体，A错误； B．分子式为C5H12O且能与钠反应放出气体的物质属于醇类（C5H11－OH），由于戊基有8种不同的结构，则符合条件的醇共有8种结构，B错误； C．根据烯烃与氢气加成反应的原理，推知该烷烃分子中相邻碳原子上均带氢原子的碳原子间是对应烯烃存在碳碳双键的位置，该烷烃的碳链结构为，5号碳原子上没有H原子，与5号碳相连接碳原子间不能形成碳碳双键，能形成双键位置有：1和2之间；2和3之间(存在顺反异构)；3和4之间(存在顺反异构)；3和6之间，4和7之间；故该烃共有7种，C错误； D．丁基（-C4H9）有4种同分异构体，分别是正丁基，异丁基，仲丁基和叔丁基，，表示的有机物共有4×4-6=10种，D正确； 故选D。 【例2】 （23-24高二下·甘肃酒泉·期末）有机化合物a的分子式为，可发生如下转化： 已知c和e均能发生银镜反应，且a中含有两个甲基，则有机物a的同分异构体有 A．4种 B．6种 C．8种 D．10种 【答案】A 【分析】 a能与反应生成，说明a为酯类，在水溶液中生成羧酸钠和醇，c和e均能发生银镜反应，则生成的羧酸为甲酸，即d为甲酸钠，则b的分子式为，b能氧化生成醛，则连接羟基的碳原子上有两个，a中必须含有。 【解析】 根据分析，可知a的同分异构体有、、、、、、、，其中含有两个甲基的有4种，故选A。 【例3】（24-25高二上·江苏盐城·期末）(5)写出一种满足下列条件的同分异构体结构简式 (不考虑立体异构)。 ①能发生银镜反应 ②能发生水解反应，酸性条件下一种水解产物能与FeCl3溶液发生显色反应，且核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为3∶2∶2∶1。 【答案】或 【解析】D的结构简式为， 满足①能发生银镜反应，则分子中含有醛基， ②能发生水解反应，则分子中含有酯基，酸性条件下一种水解产物能与FeCl3溶液发生显色反应，则水解产物中含有酚羟基，且核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为3∶2∶2∶1同分异构体结构简式或。 【例4】（24-25高二上·江苏徐州·期中）(4)的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式： 。 ①酸性条件下水解得两种均能发生银镜反应的有机产物，其中一种与溶液发生显色反应；②分子中有氰基（-CN）；③分子中有4种不同化学环境的氢；④分子中有一个手性碳原子。 【答案】 【解析】E为：，它的同分异构体在酸性条件下水解得到的两种有机产物，都能发生银镜反应，则必有、，只有三个氧原子而水解产物有一种能与溶液发生显色反应，必须具有酚羟基，则必与苯环直接相连，有，那么还有，，因为有一个手性碳，先把这部分连好，此结构为：，左边部分必与相连，又因为有4种不同化学环境的氢，所以只能连在对位：。 1．（24-25高三上·浙江·阶段练习）质谱可广泛用于化合物的结构测定，如只含C、H、O三种元素的某化合物的质谱图如图所示。从碎片峰看，有m/z 77、51、39等峰，说明化合物有苯环；有m/z107峰，说明化合物有C2H5取代基；有m/z 118峰，说明化合物有醇羟基，则下列说法正确的是 A．该化合物的相对分子质量为107 B．该化合物的分子式为C9H10O C．该化合物中至少存在7种不同环境的氢原子 D．该化合物可能的结构简式为C6H5CH(OH)CH2CH3 【答案】D 【解析】A．质谱图中质荷比最大的吸收峰对应数值才是其相对分子质量，根据题干图示可知，该化合物的相对分子质量为136，A错误； B．分子式为C9H10O的化合物的相对分子质量为134，B错误； C．该化合物可能为苯环上的一取代物，还可能为苯环上的二取代物，如，故最少存在6种不同环境的氢原子，C错误； D．C6H5CH(OH)CH2CH3的相对分子质量为136，且符合题干图示的碎片的质荷比，故该化合物可能的结构简式为C6H5CH(OH)CH2CH3，D正确； 故答案为：D。 2．（23-24高二下·辽宁大连·阶段练习）下列说法正确的是(均不考虑立体异构) A．分子式为C4H8O2且官能团与相同的物质共有4种 B．的一氯代物有7种 C．分子式为C4H8ClBr的有机物共有10种 D．分子式为C5H10且属于环状化合物的结构有4种 【答案】A 【解析】 A．与官能团相同，则含有酯基，符合条件的物质有HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3，共4种，A正确；   B．分子中碳原子上处于不同化学环境的氢原子共有6种，则其一氯代物有6种，B错误； C．分子式为C4H8ClBr的有机物，首先确定碳链然后确定氯原子位置最后确定溴原子位置：，共12种，C错误；   D．分子式为C5H10且属于环状化合物的结构：有5种，D错误； 故选A。 3．（24-25高二下·四川凉山·期中）某有机化合物C的合成路线如图，下列说法正确的是 A．有机物A的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的有三种（不包含A） B．有机物B、C含有的官能团种类和数目都相同 C．有机物C的分子式为C10H12O2 D．A、B、C均能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色，且反应原理完全相同 【答案】A 【解析】 A．有机物A的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应即含有醛基，结构有、、共三种，A正确； B．B含有的官能团是醛基、醚键、碳碳双键，C含有的官能团是醛基、酚羟基、碳碳双键，两者所含官能团种类不同，数目相同，B错误； C．根据C的结构可知其分子式应该为C10H10O2，C错误； D．A、B、C均含有醛基，能与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，反应原理完全相同，A可以和溴发生取代反应，B、C均含有双键，能与溴发生加成反应使溴水褪色，醛基也能使溴水褪色，反应原理不完全相同，D错误； 答案选A。 4．（24-25高二下·山东淄博·阶段练习）下列说法不正确的是(均不考虑立体异构) A．戊醇的结构有8种，则乙二酸与这些戊醇发生完全酯化得到的结构最多是64种 B．某烃的相对分子质量为86，如果分子中含有3个-CH3、2个-CH2-和1个 ，则符合该结构的经的一氯取代物一共有9种 C．组成和结构可用表示的有机物共有18种 D．分子式为C4H6O2的物质，能使溴的CCl4溶液褪色且能与碳酸氢钠反应的物质有3种 【答案】A 【解析】A．戊醇的结构有8种，发生2元单取代有8种，其中这8种醇分别取代2种，分别有28种，即7×8÷2=28，共为28+8=36种，A错误； B．某烃相对分子质量为86，则该烃为烷烃，该烷烃中含有碳原子数目为(86-2)÷14=6，为己烷，分子中含有3个−CH3、2个−CH2−和1个，则该己烷分子中只能含有1个支链甲基，不会含有乙基，其主链含有5个C，满足条件的己烷的结构简式为①CH3CH(CH3)CH2CH2CH3，②CH3CH2CH(CH3)CH2CH3，其中①分子中含有5种位置不同的H，即含有一氯代物的数目为5，②分子中含有4种位置不同的H，则其一氯代物有4种，所以该结构的烃的一氯取代物最多可能有5+4=9种，B正确； C．−C3H7结构有两种，分别为− CH2CH2CH3和−CH(CH3)2，−C3H5Cl2有9种结构，分别为−CCl2CH2CH3、−CH(CH3)CHCl2、−CH2CH2CHCl2、−CHClCHClCH3、−CCl(CH3)CH2Cl、−CH2CHClCH2Cl、−CH(CH2Cl)2、−CHClCH2CH2Cl、−CH2CCl2CH3，两两组合共有2×9=18种，C正确； D．能使溴的CCl4溶液褪色且能与碳酸氢钠反应，说明含有碳碳双键和羧基，当含氧官能团为-COOH时，相应的同分异构体有3种：CH2=C(CH3)COOH、CH2=CHCH2COOH、CH3CH=CHCOOH，D正确； 故选A。 5．（2025高三下·湖南·专题练习）芳纶(化合物Q)是一种强度高、密度低的材料，具有耐酸、耐碱、耐高温、耐磨等特性。芳纶合成反应如下，下列说法正确的是 A．M的名称为二苯胺 B．与M有相同官能团的属于芳香族化合物的同分异构体有2种 C．P为 D．M、N、Q中的碳原子都为杂化 【答案】D 【解析】A．物质M的名称为对苯二胺，A错误； B．与物质M有相同官能团的属于芳香族化合物的同分异构体有3种，分别为、、，B错误； C．根据质量守恒，P应该为，C错误； D．苯环上的碳原子和羧基、酰胺基中的碳原子都为杂化，D正确； 故选D。 6．（2024·浙江金华·一模）有机物X经元素分析仪测得含碳、氢、氧、氮4种元素，图1为红外光谱，图2为质谱(纵坐标：相对丰度，与离子浓度成正比；横坐标：质荷比，粒子的相对质量与其电荷数之比)图3为核磁共振氢谱(峰面积比为1：1：2：2：3)，已知有机物X遇显紫色，下列关于有机物X的说法不正确的是 A．据图2信息，X的相对分子质量为151 B．符合上述信息的X的结构可能有两种 C．有机物X可与反应 D．质荷比为107的峰可能是： 【答案】C 【分析】 由图2可知，该有机物相对分子质量为151，由图3核磁共振氢谱(峰面积比为1:1:2:2:3)可知，该有机物分子中有五种等效氢原子，个数比为1:1:2:2:3，含有-CH3，X遇氯化铁显紫色，说明含有酚羟基，由图1可知，结构中存在C-N键，C=O键，可推知该有机物结构简式为或。 【解析】A．图2是质谱图，质谱图中质荷比的最大值，是该分子的相对分子质量，由图中信息可知，质荷比的最大值为151，X的相对分子质量为151，A正确； B．由分析可知，符合条件的X结构可能有或两种，B正确； C．X结构中的酚羟基和酰胺基都能与NaOH反应，有机物X可与2molNaOH反应，C错误； D．的式量为107，质荷比为107的峰可能是，D正确； 答案选C。 7．（24-25高三上·黑龙江牡丹江·阶段练习）烟酸乙酯常用于保健品和营养补充剂的生产中，其结构简式如图所示，已知：环状结构中碳原子和氮原子均为sp2杂化。下列有关烟酸乙酯的说法错误的是 A．分子式为 C8H9NO2 B．属于芳香族化合物的同分异构体中，可能同时存在羟基和酰胺基 C．所有碳原子不可能处于同一平面 D．能发生取代反应 【答案】C 【解析】A．烟酸乙酯分子中含有8个C原子、1个N原子、2个O原子、9个H原子，则分子式为 C8H9NO2，A正确； B．不饱和度为5，属于芳香族化合物的同分异构体中，除苯环外，还存在1个双键或1个环，酰胺基的不饱和度为1，分子中含有1个N原子、2个O原子，则分子中可能同时存在羟基和酰胺基，B正确； C．依据苯的结构特点，六元环上的碳原子及酯基上碳原子一定共平面，另外，乙基中2个碳原子一定共平面，结合单键可以旋转，则所有碳原子可能处于同一平面，C错误； D．烟酸乙酯分子中含有酯基，酯基可发生水解，六元环中氢原子也可被取代，则其能发生取代反应，D正确； 故选C。 8．（24-25高三上·黑龙江大庆·期中） 为生产盐酸仑氨西林的一步关键反应，下列有关该反应的说法正确的是 A．检验反应物中含有碳溴键的操作为加入NaOH溶液共热，再加入硝酸银溶液 B．生成物和反应物均含有1个手性碳原子 C．生成物的同分异构体中，能使石蕊试液变红且苯环有2个取代基的共有3种 D．生成物分子中所有碳原子不可能共平面 【答案】B 【解析】A．检验反应物中含有碳溴键的操作为加入NaOH溶液共热后，先加入稀硝酸酸化，再加入硝酸银溶液，A错误； B．根据生成物和反应物的结构可知，二者均含有1个手性碳原子，反应物中为溴原子所连碳原子，生成物中为羟基所连碳原子，B正确； C．生成物的同分异构体中，能使石蕊试液变红说明含有，且苯环有2个取代基，则有两种可能：1个和1个或1个和1个，二者均分别有邻，间，对三种可能，故共有6种，C错误； D．根据苯的平面结构和酮羰基的平面结构可知，羟基所连碳原子一定在酮羰基的平面上，该碳原子以及所连的甲基碳原子、羰基碳原子在同一平面上，由于单键可以旋转，因此生成物分子中所有碳原子有可能共平面，D错误； 故选：B。 9．（22-23高二下·辽宁朝阳·阶段练习）某烃A经红外光谱分析，含有、和三种基团，质谱分析得出质荷比最大的数据为86.下列有关A的描述合理的是 A．若核磁共振氢谱的峰面积之比为6∶4∶3∶1，则A的一氯代物有4种 B．A的同分异构体有6种 C．烃A可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．符合要求的烃A的可能结构有3种 【答案】A 【分析】 含有-CH3、-CH2-和三种基团，应为烷烃，则通式为CnH2n+2，质谱分析得出质荷比最大的数据为86，相对分子质量为86，则14n+2=86，n=6，应为己烷； 【解析】A．若核磁共振氢谱的峰面积之比为6∶4∶3∶1说明含有4种H原子，为3-甲基戊烷，有4种等效氢，则A的一氯代物有4种，A正确； B．A为己烷，同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH2CH3、、、、、共5种，B错误； C．A为己烷，烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C错误； D．符合要求的烃A的可能结构有2种：、，D错误； 答案选A。 10．（23-24高二下·河北石家庄·期末）下列关于同分异构体的判断错误的是 A．的同分异构体中，含苯环且能发生银镜反应和水解反应的有3种 B．偏二肼的化学式为，则不含碳碳键的同分异构体有3种 C．的同分异构体中，其苯环上的取代基相同位置不同的结构有9种 D．的同分异构体中，含有苯环的有4种 【答案】A 【解析】 A．的同分异构体中，含苯环且能发生银镜反应和水解反应，满足条件的同分异构体为甲酸酯，结构有、、、共4种，A错误； B．可能有6种结构：CH3NHNHCH3、CH3CH2NHNH2、(CH3)2NNH2、NH2CH2CH2NH2、CH3CH(NH2)2、CH3NHCH2NH2，其中不含碳碳键的同分异构体为CH3NHNHCH3、(CH3)2NNH2、CH3NHCH2NH2，B正确； C．的苯环上有3个不同的取代基，其苯环上的取代基相同位置不同的结构有10-1=9种（除去其本身），C正确； D．分子式为C7H7Cl，含有一个苯环，其不饱和度=，侧链不含不饱和键，则侧链可能为1个为-CH2Cl，有2个侧链为-Cl、-CH3，有邻、间、对三种位置关系，故符合条件的同分异构体共有4种，D正确； 故选A。 11．（24-25高二下·江苏南京·阶段练习）(4) 的一种同分异构体能同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式 。 ①分子中含有苯环，无碳氧键  ②有机产物的核磁共振氢谱中只有4个峰 【答案】或 【解析】B为，其的同分异构体分子中：含有苯环，无碳氧键，有机产物的核磁共振氢谱中只有4个峰，则说明该结构要对称，符合条件的结构简式为、，故答案为：或。 12．（24-25高二上·江苏盐城·期末）(4)的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式： 。 ①能与溶液发生显色反应，但不能发生银镜反应； ②碱性水解后酸化，所得两种有机产物分子的核磁共振氢谱图中峰个数分别为2和3。 【答案】 【解析】A的分子式为，其同分异构体同时满足下列条件：①能与溶液发生显色反应，但不能发生银镜反应，说明含有酚羟基，但不含有醛基；②碱性水解后酸化，所得两种有机产物分子的核磁共振氢谱图中峰个数分别为2和3，说明还有酯基。得到的酸假如为甲酸，不满足条件①；得到的酸假如为乙酸，核磁共振氢谱图中峰个数为2，对应的另一有机产物核磁共振氢谱图中峰个数不为3，不满足条件②；得到的酸假如为丙酸，核磁共振氢谱图中峰个数为3，对应的另一有机产物核磁共振氢谱图中峰个数为2，只能为对苯二酚，则该同分异构体的结构简式：。 13．（24-25高三下·湖南长沙·阶段练习）(6)胺类化合物K与互为同分异构体，则符合下列条件的K有 种。 ①只含两种官能团，且同种官能团的氢原子化学环境完全相同； ②遇FeCl3溶液显紫色 写出其中核磁共振氢谱检测表明分子中有4种不同环境的氢原子，峰面积比为4：3：2：1的一种同分异构体： (任写一种即可)。 【答案】4 、(任写一种) 【解析】遇FeCl3溶液显紫色，说明含有酚羟基，的D的不饱和度为4，苯环的不饱和度为4，则符合条件K中除了苯环外不含其它环或双键，应该含有2个酚羟基和2个氨基，且结构对称，根据碳原子数可知，还含一个甲基，则符合条件的结构简式为、、、，共有4种；符合峰面积之比为4∶3∶2∶1的结构有、；故答案为4；、(任写一种)。 14．（24-25高三上·湖南长沙·期末）(6)W为的同分异构体，同时满足下列条件的W的结构有 (写出结构简式，不考虑立体异构)。 ①含有苯环，核磁共振氢谱有5组吸收峰； ②1molW最多能与2mol反应。 【答案】、 【解析】E除苯环外含有3个碳、4个氧、2个不饱和度；W为E的同分异构体，W中含有苯环，核磁共振氢谱中有5组吸收峰，1molQ最多能与2mol碳酸氢钠反应，则1个W中含有2个羧基，剩余1个碳形成烷基，则满足条件的W有，共2种。 15．（24-25高二下·江西宜春·阶段练习）(4)有多种同分异构体，写出符合以下条件的结构简式 (只写顺式结构)。 ①具有顺反结构     ②含有酚羟基     ③分子中苯环上的一溴代物有两种 【答案】 【解析】G的同分异构体符合条件：①具有顺反结构；②含有酚羟基；③分子中苯环上的一溴代物有两种，说明苯环上有2种等效氢，则符合条件的顺式结构为。 16．（2025·江苏·一模）(5)的一种同分异构体同时满足下列条件：能与溶液发生显色反应，分子中含有4种不同化学环境的氢原子。写出该同分异构体的结构简式： 。 【答案】或 【解析】能与溶液发生显色反应，说明其同分异构体含有酚羟基，而苯环具有的不饱和度为，物质正好其不饱和度为，有种不同环境的氢原子，并且高度对称，所以其结构简式为：或。 17．（2024·江西景德镇·一模）G是制备那韦类抗HIV药物的关键中间体，其合成路线如下： 注：Boc为、Bn为。 (1)B分子中采取化与杂化的原子数目之比是 。 (2)写出F→G的化学方程式 。 (3)固体物质A的熔点比它的一种同分异构体()的熔点高的多，其原因是 。 (4)G的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式： 。 ①含苯环，且能发生银镜反应； ②分子中含有3种不同化学环境的氢。 【答案】(1)6∶5 (2)++2HCl+或+(Boc)2O+2HCl+(Boc)OH (3)由于固体物质A易形成离子型内盐，熔点升高；同分异构体H易形成分子内氢键，熔点降低，所以固体物质A的熔点比H()的熔点高的多 (4) 【分析】 A()与NaBH4/I2发生还原反应得到B()，B与BnBr发生反应生成C()，可知B分子的-NH2中的H原子被-Bn取代，C发生催化氧化得到D()，D再与BrCH2Cl、HCl在Li作催化剂的条件下反应生成E()，E与H2、Pd(OH)2反应生成F()，F与(Boc)2O、KOH得到G()，据此分析。 【解析】（1） B的结构简式为：，苯环上的碳原子为sp2杂化，个数为6个，sp3杂化的原子有1个N原子、1个O原子和3个C原子，采取化与杂化的原子数目之比是6:5； （2）依据题意可知，F到G反应的化学方程式为： ++2HCl+或+(Boc)2O+2HCl+(Boc)OH ； （3） 由于固体物质A易形成离子型内盐，熔点升高；同分异构体H易形成分子内氢键，熔点降低，所以固体物质A的熔点比H()的熔点高的多； （4） G的结构简式为：，一种同分异构体同时满足下列条件，①含苯环，且能发生银镜反应，有醛基；②分子中含有3种不同化学环境的氢，属于高度对称性结构，符合条件的同分异构体结构简式有：； 18．（2025高二·全国·专题练习）甲基亚磺酰华法林(Ⅰ)是一种香豆素类抗凝剂，在体内有对抗维生素K的作用。其合成路线之一如下： 已知：。 回答下列问题： (1)B的化学名称是 。 (2)D的结构简式是 。 (3)H含有的官能团名称是碳碳双键、 。 (4)E→F的化学方程式是 。 (5)G→I的反应类型是 。 (6)C的同分异构体中巯基(-SH)与苯环相连的共有 种，其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积比为6∶2∶1∶1的结构简式是 (写出一种即可)。 【答案】(1)对溴甲苯或者4-溴甲苯 (2) (3)羟基、 酯基 (4)+H2O (5)加成反应 (6) 9 或者 【分析】 由A、C的结构简式和B的分子式并结合A到B、B到C的转化条件可知，B的结构简式为：，由C到D、D到E的转化条件、D的分子式和已知信息可知，D的结构简式为：，由F、I的结构简式和G的分子式以及H的结构简式可知，G的结构简式为：，据此分析解题。 【解析】（1） 由分析可知，B的结构简式为：，故B的化学名称是对溴甲苯或者4-溴甲苯； （2） 由分析可知，D的结构简式是； （3）由H的结构简式可知，H含有的官能团名称是碳碳双键、羟基和酯基； （4） 由题干合成路线图可知，E→F的化学方程式是：++H2O； （5）结合流程图可知，G→I的反应类型是加成反应； （6） C的分子式为：C8H10S ，不饱和度为4，C的同分异构体中巯基(-SH)与苯环相连，若2个取代基为-CH2CH3和-SH，有邻、间、对三种位置异构，若三个取代基为-CH3、-CH3和-SH则有6种位置异构，即共有3+6=9种，其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积比为6∶2∶1∶1的结构简式是：或者； 19．（24-25高二下·江西南昌·阶段练习）Glaser反应是指端炔烃在催化剂存在下发生的偶联反应，例如：2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R＋H2     下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线： 请回答下列问题： (1)B的结构简式为 ，D的化学名称为 。 (2)写出步骤②反应的化学方程式： 。 (3)E的结构简式为 。1 mol E理论上最大消耗氢气 mol。 (4)芳香化合物F是C的同分异构体，其分子中只有2种不同化学环境的氢原子，数目比为3∶1，符合条件的F有 种。 【答案】(1) 苯乙炔 (2)＋2Cl2＋2HCl (3) 10 (4)5 【分析】 由B的分子式C8H10、C的结构简式，可知B和氯气发生取代反应，生成C，则B为；A与氯乙烷发生取代反应生成B，则A为；对比C、D的结构可知，C脱去2分子HCl，同时形成碳碳三键得到D，该反应属于消去反应；D发生信息中的偶联反应生成E为，据此分析作答； 【解析】（1） 由分析可知，B的结构简式为；根据D的结构简式可知，其化学名称为苯乙炔； （2） 和氯气发生取代反应，生成和氯化氢，化学方程式为：＋2Cl2 ＋2HCl； （3） 根据分析可知，E的结构简式为；要使碳碳三键发生加成反应，变为单键，苯环加成生成环己烷，1 mol E理论上最大消耗氢气10mol； （4） 芳香族化合物F是C的同分异构体，其分子中只有两种氢原子，数目比为3∶1，符合条件的F有5种，分别为、、、、。 20．（24-25高二下·北京海淀·阶段练习）有机化合物J具有一定的抑菌活性，合成路线如下： 已知：ⅰ. ⅱ. ⅲ. (1)C中含有官能团的名称为 。 (2)D→E的化学方程式为 。 (3)G的结构简式为 。 (4)F→G反应还会生成一种G的同分异构体X。已知X分子中含一个六元环与七元环，X的结构简式为 （写出一种即可）。 (5)I→J的过程中，经历了下图所示的三步反应。 中间产物2的结构简式为 。 (6)下列说法正确的是 （填序号）。 a．B与D互为同系物        b．J分子中含有2个手性碳原子 c．H→I的过程中，—CN被还原    d．H→J的过程中，乙二醇起到保护官能团的作用 (7)J的碳原子中，不是来源于A的有 （填序号）。 【答案】(1)酮羰基 (2) (3) (4) (5) (6)acd (7)abm 【分析】 A()与足量的H2加成生成B()，催化氧化得到C()，C发生信息i反应生成D()，再发生消去反应生成E()，E发生信息ii反应被氧化生成F()，F在NaOH作用下发生信息iii反应生成G()，G与HCN加成生成H()，H先与乙二醇反应，再与氢气反应得到I()，I经过三步反应得到J()，据此分析解答。 【解析】（1） C为，含有官能团的名称为酮羰基； （2） D（），发生消去反应生成E（），方程式为； （3） 根据分析可知，G的结构简式为； （4） F为， 根据信息iii反应可知，环上的酮羰基中氧失去连接链烃上酮羰基左侧邻近的C上，得到，连接链烃上酮羰基右侧邻近的C上，得到； （5） 在酸性条件下，I反应生成中间产物1为，中间产物1中N-H键和C=O键加成生成中间产物2为，中间产物2再发生消去反应生成J； （6） a．与结构相似，组成相差2个CH2，互为同系物，a正确；b．如图所示，带星号的为手性碳原子，分子中含有3个手性碳原子，b错误；c．→的过程中，-CN变成-CH2NH2，被还原，c正确；d．→的过程中，乙二醇起到保护官能团酮羰基的作用，d正确；故选acd； （7）ab来自格式试剂C2H5MgBr，m来源于HCN，故填abm。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题12 限定条件同分异构体结构简式的书写 解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试 1．不饱和度Ω (1)概念：不饱和度又称缺氢指数，是有机物分子不饱和程度的量化标志，即有机物分子中与碳原子数相等的链状烷烃(即饱和烃CnH2n＋2)相比较，每减少2个氢原子，则有机物的不饱和度增加1，用希腊字母Ω表示。 (2)不饱和度的计算 多一个双键，Ω增加1；多一个环，Ω增加1；多一个三键，Ω增加2；多一个苯环，Ω增加4。 如：C8H8比相同碳原子数的饱和烃即C8H18少10个氢原子，Ω＝5。 若Ω＝0，说明有机物分子呈饱和链状，分子中的碳氢原子以CnH2n＋2表示。 若Ω＝1，说明有机物分子中含有一个双键或一个环。 若Ω＝2，说明有机物分子中含有两个双键或一个三键或一个双键、一个环或两个环。 若Ω≥4，说明有机物分子中可能含有苯环(C6H6)。 (3)适用范围：不饱和度不适用于空间立体结构和不是由碳链为骨架的有机物。 2．“官能团插入法”确定烃的衍生物的同分异构体 官能团插入法主要用于醇、醚、醛、酮、羧酸、酯等。烃的含氧衍生物的同分异构体，通常插入的是(醚键)、(酮羰基)、(酯基)、(酰胺键)等二价官能团。具体步骤如下： (1)从已知分子式(或结构式)中提出含氧的二价官能团，并将剩余部分合并得到一种新的分子式(或结构式)。 (2)分析新分子中等效的C、H及C—C和C—H。 (3)将提出的官能团插入上述新分子中各个不等效的C—C和C—H之间即得所求同分异构体的结构式。 (4)上述二价官能团中，和结构对称，而(或)结构不对称，故插入C—H之间既能形成(羧酸)，也能形成(甲酸酯)；插入对称的C—C之间只能形成一种酯，插入不对称的C—C之间则能形成两种不同的酯。 例如：属于酯的芳香族化合物的同分异构体可进行如下分析： 从中提出1个—COO—，剩余部分组合成，该分子中共有4种等效的C—H，故将插入C—H之间形成4种甲酸酯；、、、；分子中只有一种不对称的C—C，故将插入C—C之间形成两种酯：、。因此符合题意的酯共有6种。 3．建立限定条件同分异构体的书写流程 判官能团 根据有机物的性质或定量关系等限制条件判断其含有的官能团 写碳链 除去官能团中的碳原子，写出其他碳原子形成的碳架异构 移官位 在各个碳链不同碳原子上依次移动官能团的位置，有两个或两个以上的官能团时，先连一个官能团，再连第二个官能团，依次类推 氢饱和 按“碳四键”的原理，碳原子剩余的价键用氢原子去饱和，就可得到所有同分异构体的结构简式 【例1】（24-25高二下·辽宁沈阳·阶段练习）下列关于同分异构体的说法正确的是(需考虑顺反异构，不考虑对映异构) A．满足分子式为C4H8ClBr的有机物共9种 B．满足分子式为C5H12O且能与钠反应放出气体的有机物共有7种 C．是由某单烯烃和氢气加成后的产物，则该单烯烃的结构有6种(需考虑顺反异构) D．组成和结构可用表示的有机物共有10种 【例2】 （23-24高二下·甘肃酒泉·期末）有机化合物a的分子式为，可发生如下转化： 已知c和e均能发生银镜反应，且a中含有两个甲基，则有机物a的同分异构体有 A．4种 B．6种 C．8种 D．10种 【例3】（24-25高二上·江苏盐城·期末）(5)写出一种满足下列条件的同分异构体结构简式 (不考虑立体异构)。 ①能发生银镜反应 ②能发生水解反应，酸性条件下一种水解产物能与FeCl3溶液发生显色反应，且核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为3∶2∶2∶1。 【例4】（24-25高二上·江苏徐州·期中）(4)的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式： 。 ①酸性条件下水解得两种均能发生银镜反应的有机产物，其中一种与溶液发生显色反应；②分子中有氰基（-CN）；③分子中有4种不同化学环境的氢；④分子中有一个手性碳原子。 1．（24-25高三上·浙江·阶段练习）质谱可广泛用于化合物的结构测定，如只含C、H、O三种元素的某化合物的质谱图如图所示。从碎片峰看，有m/z 77、51、39等峰，说明化合物有苯环；有m/z107峰，说明化合物有C2H5取代基；有m/z 118峰，说明化合物有醇羟基，则下列说法正确的是 A．该化合物的相对分子质量为107 B．该化合物的分子式为C9H10O C．该化合物中至少存在7种不同环境的氢原子 D．该化合物可能的结构简式为C6H5CH(OH)CH2CH3 2．（23-24高二下·辽宁大连·阶段练习）下列说法正确的是(均不考虑立体异构) A．分子式为C4H8O2且官能团与相同的物质共有4种 B．的一氯代物有7种 C．分子式为C4H8ClBr的有机物共有10种 D．分子式为C5H10且属于环状化合物的结构有4种 3．（24-25高二下·四川凉山·期中）某有机化合物C的合成路线如图，下列说法正确的是 A．有机物A的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的有三种（不包含A） B．有机物B、C含有的官能团种类和数目都相同 C．有机物C的分子式为C10H12O2 D．A、B、C均能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色，且反应原理完全相同 4．（24-25高二下·山东淄博·阶段练习）下列说法不正确的是(均不考虑立体异构) A．戊醇的结构有8种，则乙二酸与这些戊醇发生完全酯化得到的结构最多是64种 B．某烃的相对分子质量为86，如果分子中含有3个-CH3、2个-CH2-和1个 ，则符合该结构的经的一氯取代物一共有9种 C．组成和结构可用表示的有机物共有18种 D．分子式为C4H6O2的物质，能使溴的CCl4溶液褪色且能与碳酸氢钠反应的物质有3种 5．（2025高三下·湖南·专题练习）芳纶(化合物Q)是一种强度高、密度低的材料，具有耐酸、耐碱、耐高温、耐磨等特性。芳纶合成反应如下，下列说法正确的是 A．M的名称为二苯胺 B．与M有相同官能团的属于芳香族化合物的同分异构体有2种 C．P为 D．M、N、Q中的碳原子都为杂化 6．（2024·浙江金华·一模）有机物X经元素分析仪测得含碳、氢、氧、氮4种元素，图1为红外光谱，图2为质谱(纵坐标：相对丰度，与离子浓度成正比；横坐标：质荷比，粒子的相对质量与其电荷数之比)图3为核磁共振氢谱(峰面积比为1：1：2：2：3)，已知有机物X遇显紫色，下列关于有机物X的说法不正确的是 A．据图2信息，X的相对分子质量为151 B．符合上述信息的X的结构可能有两种 C．有机物X可与反应 D．质荷比为107的峰可能是： 7．（24-25高三上·黑龙江牡丹江·阶段练习）烟酸乙酯常用于保健品和营养补充剂的生产中，其结构简式如图所示，已知：环状结构中碳原子和氮原子均为sp2杂化。下列有关烟酸乙酯的说法错误的是 A．分子式为 C8H9NO2 B．属于芳香族化合物的同分异构体中，可能同时存在羟基和酰胺基 C．所有碳原子不可能处于同一平面 D．能发生取代反应 8．（24-25高三上·黑龙江大庆·期中） 为生产盐酸仑氨西林的一步关键反应，下列有关该反应的说法正确的是 A．检验反应物中含有碳溴键的操作为加入NaOH溶液共热，再加入硝酸银溶液 B．生成物和反应物均含有1个手性碳原子 C．生成物的同分异构体中，能使石蕊试液变红且苯环有2个取代基的共有3种 D．生成物分子中所有碳原子不可能共平面 9．（22-23高二下·辽宁朝阳·阶段练习）某烃A经红外光谱分析，含有、和三种基团，质谱分析得出质荷比最大的数据为86.下列有关A的描述合理的是 A．若核磁共振氢谱的峰面积之比为6∶4∶3∶1，则A的一氯代物有4种 B．A的同分异构体有6种 C．烃A可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．符合要求的烃A的可能结构有3种 10．（23-24高二下·河北石家庄·期末）下列关于同分异构体的判断错误的是 A．的同分异构体中，含苯环且能发生银镜反应和水解反应的有3种 B．偏二肼的化学式为，则不含碳碳键的同分异构体有3种 C．的同分异构体中，其苯环上的取代基相同位置不同的结构有9种 D．的同分异构体中，含有苯环的有4种 11．（24-25高二下·江苏南京·阶段练习）(4) 的一种同分异构体能同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式 。 ①分子中含有苯环，无碳氧键  ②有机产物的核磁共振氢谱中只有4个峰 12．（24-25高二上·江苏盐城·期末）(4)的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式： 。 ①能与溶液发生显色反应，但不能发生银镜反应； ②碱性水解后酸化，所得两种有机产物分子的核磁共振氢谱图中峰个数分别为2和3。 13．（24-25高三下·湖南长沙·阶段练习）(6)胺类化合物K与互为同分异构体，则符合下列条件的K有 种。 ①只含两种官能团，且同种官能团的氢原子化学环境完全相同； ②遇FeCl3溶液显紫色 写出其中核磁共振氢谱检测表明分子中有4种不同环境的氢原子，峰面积比为4：3：2：1的一种同分异构体： (任写一种即可)。 14．（24-25高三上·湖南长沙·期末）(6)W为的同分异构体，同时满足下列条件的W的结构有 (写出结构简式，不考虑立体异构)。 ①含有苯环，核磁共振氢谱有5组吸收峰； ②1molW最多能与2mol反应。 15．（24-25高二下·江西宜春·阶段练习）(4)有多种同分异构体，写出符合以下条件的结构简式 (只写顺式结构)。 ①具有顺反结构     ②含有酚羟基     ③分子中苯环上的一溴代物有两种 16．（2025·江苏·一模）(5)的一种同分异构体同时满足下列条件：能与溶液发生显色反应，分子中含有4种不同化学环境的氢原子。写出该同分异构体的结构简式： 。 17．（2024·江西景德镇·一模）G是制备那韦类抗HIV药物的关键中间体，其合成路线如下： 注：Boc为、Bn为。 (1)B分子中采取化与杂化的原子数目之比是 。 (2)写出F→G的化学方程式 。 (3)固体物质A的熔点比它的一种同分异构体()的熔点高的多，其原因是 。 (4)G的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式： 。 ①含苯环，且能发生银镜反应； ②分子中含有3种不同化学环境的氢。 18．（2025高二·全国·专题练习）甲基亚磺酰华法林(Ⅰ)是一种香豆素类抗凝剂，在体内有对抗维生素K的作用。其合成路线之一如下： 已知：。 回答下列问题： (1)B的化学名称是 。 (2)D的结构简式是 。 (3)H含有的官能团名称是碳碳双键、 。 (4)E→F的化学方程式是 。 (5)G→I的反应类型是 。 (6)C的同分异构体中巯基(-SH)与苯环相连的共有 种，其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积比为6∶2∶1∶1的结构简式是 (写出一种即可)。 19．（24-25高二下·江西南昌·阶段练习）Glaser反应是指端炔烃在催化剂存在下发生的偶联反应，例如：2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R＋H2     下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线： 请回答下列问题： (1)B的结构简式为 ，D的化学名称为 。 (2)写出步骤②反应的化学方程式： 。 (3)E的结构简式为 。1 mol E理论上最大消耗氢气 mol。 (4)芳香化合物F是C的同分异构体，其分子中只有2种不同化学环境的氢原子，数目比为3∶1，符合条件的F有 种。 20．（24-25高二下·北京海淀·阶段练习）有机化合物J具有一定的抑菌活性，合成路线如下： 已知：ⅰ. ⅱ. ⅲ. (1)C中含有官能团的名称为 。 (2)D→E的化学方程式为 。 (3)G的结构简式为 。 (4)F→G反应还会生成一种G的同分异构体X。已知X分子中含一个六元环与七元环，X的结构简式为 （写出一种即可）。 (5)I→J的过程中，经历了下图所示的三步反应。 中间产物2的结构简式为 。 (6)下列说法正确的是 （填序号）。 a．B与D互为同系物        b．J分子中含有2个手性碳原子 c．H→I的过程中，—CN被还原    d．H→J的过程中，乙二醇起到保护官能团的作用 (7)J的碳原子中，不是来源于A的有 （填序号）。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$