2026年高考题有机化学同分异构体专项训练卷
2026-09-21
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摘要:
**基本信息**
聚焦高考同分异构体核心考法,通过16道典型例题系统提炼等效氢判断、官能团定位、对称性分析等解题方法,构建从概念到应用的知识逻辑链。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|限制条件书写|8题|核磁共振氢谱峰面积比推导等效氢、官能团性质(酚羟基/羧基)定位|从官能团性质到结构对称性,结合不饱和度确定取代基位置|
|数目判断|5题|三级胺烃基组合分类、苯环取代基位置异构(邻间对)|基于取代基种类与位置关系,运用分类计数法推导同分异构体数目|
|综合应用|3题|水解产物推断(酯基/酰胺基)、手性碳识别|整合有机反应原理与结构分析,实现多知识点交叉应用|
内容正文:
2026年高考题同分异构体专题练习
1(26年全国卷).化合物H是新研发的医学成像示踪剂。H的一种合成路线如下:
(4)是一种三级胺(三烃基胺),其同分异构体中,属于三级胺的有_________种(不考虑立体异构)。
2.
.写出一种同时满足下列条件的A的同分异构体的结构简式___________。
i.属于芳香族化合物,且与溶液可发生显色反应;
ii.能与反应生成;
iii.核磁共振氢谱显示,该物质有4类化学环境不同的氢原子,其个数比为
3.依法韦仑是抗病毒药物,其合成路线如下。
已知:
(5)中含有键。在一定条件下水解可得到。的结构简式是__________
(6)的反应中,通过加成试剂产生的负电性微粒对“”进行加成,实现了碳链增长。写出上述合成路线中应用该原理实现碳链增长的另一加成试剂的结构简式:________________________________________,并在带部分负电荷的碳原子上方用“”标注。
4.一种药物中间体(H)的合成路线如下:
已知:
Ⅰ. 、均为强吸电子基团
Ⅱ. 、
(4)C的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为_______________(写出一种即可)。
①遇FeCl3溶液显色②含-NH2 ③苯环上仅含1种化学环境的氢原子
5.
(4)已知:(表示H原子或烃基)。
写出符合下列条件的D的一种同分异构体:_________________。
①水解生成、和三种有机产物;②X、Y均含有六元环,且都具有酸性;
③X能与FeCl3溶液发生显色反应;④Y分子中不同化学环境的氢原子个数之比是4:1:1。
6.
(7)写出满足下列条件的G()的芳香族同分异构体的结构简式:_____________________。
a)红外光谱表明无和O-H吸收峰
b)核磁共振氢谱显示有两组峰,且面积比为1∶4
7.
(3)Ⅲ的同分异构体中,苯环上连有一个烷基且能与作用显色的共有___________种。
8.
回答下列问题:
(7)F转化为G的同时,有副产物M生成。已知M是G的同分异构体,且与G的官能团相同。M的结构简式是______(F中六元环不参与反应)。
9.化合物E是某类激酶抑制剂的合成中间体,其制备工艺路线a如下:
路线a的总产率为。为了优化E的合成工艺,某小组设计了路线b,过程如下:
(6)探究实验显示,G与等物质的量碱反应,主要得到H。H与反应得到G;H与足量强碱反应,酸化后得到Ⅰ。结构表征确认,Ⅰ的分子结构简式为。推测H的分子结构简式________。
10.高效农用杀菌剂K的一种合成路线如下(部分试剂及反应条件略):
(6)A()的同分异构体中,同时满足以下条件的结构简式为_________。
(ⅰ)含
(ⅱ)苯环上含—NC
(ⅲ)核磁共振氢谱显示三组峰(峰面积比为6∶2∶1)
11.
(7)化合物B的同分异构体中,满足下列条件的有______种(不考虑立体异构)。
a)含有两个六元环,其中一个是苯环;
b)苯环只有一个取代基。
写出其中一种无手性的结构简式______________________。
12.
(6)符合下列条件的的同分异构体共有_________种(不考虑立体异构)。
①能与钠反应 ②含有2个
其中核磁共振氢谱为4组峰,且峰面积比为6∶3∶2∶1的结构简式为_______________(任写一种)。
13.
(6)D有多种同分异构体,其中同时满足以下条件的化合物的结构简式为______________________________。
①能与溶液发生显色反应
②分子中只有2种处于不同化学环境的氢原子
14..化合物H是我国自主研发的一种手术用药,以下为其合成路线之一(略去部分反应条件,忽略立体化学)。
(3)C的同分异构体中,能发生银镜反应、核磁共振氢谱显示为三组峰且峰面积比为3∶1∶1的同分异构体的结构简式为___________(不考虑立体异构,写出一种即可)。
15.
(8)写出一种满足下列条件的F的同分异构体的结构简式______。
①能发生银镜反应。
②能与FeCl3发生显色反应。
③核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积比为2∶2∶1∶1。
16.化合物J是一种抗病毒药物,其合成路线之一如下(部分试剂略)。
(4)E的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种,写出其中一种含酰胺基团的分子结构简式___________。
a.含碳氧双键和苯环
b.不含键和
c.核磁共振氢谱中有4组峰,且峰面积之比为6∶6∶3∶2
17.一种生物活性分子中间体G的合成路线如图(立体化学和部分反应条件略)。
(5)A的同分异构体中,同时满足下列条件的有________种(不考虑立体异构体)。
①含有苯环;
②含有1个手性碳原子。
其中,不同化学环境氢原子个数比为3∶2∶2∶1∶1∶1的结构简式为________(任写一种)。
2026年高考题同分异构体答案
1.(4)6
【详解】
(4)
是一种三级胺,即同一个N原子上连有3个烃基,其同分异构体中含有6个C原子,可能的结构有、、、、、共6种;
2.
【详解】
A的分子式为 。 条件i:与 显色,说明含有酚羟基()。 条件ii:与 反应生成 ,说明含有羧基()。 条件iii:核磁共振氢谱有4组峰,面积比为 。总氢原子数为10,说明含有两个等效的甲基(6个H),两个等效的苯环氢(2个H),以及酚羟基(1个H)和羧基(1个H)。 为了满足高度对称性,苯环上的 和 必须处于对位(1,4-位),而两个 必须对称分布在3,5位(或2,6位),结构简式为:。
3.(5)(6)
【详解】
(5)根据分析,Q的结构简式为。
(6)
产生的负电性微粒对羰基进行亲核加成实现碳链增长。在合成路线中,J()在碱性条件下,其中带部分负电荷,作为亲核试剂进攻羰基碳,增长碳链。因此,另一加成试剂为。
4.
(4)或
【详解】
(4)
由题,满足条件①遇显色则含酚羟基;②含;③苯环仅1种等效氢则苯环为对称四取代,两对取代基对位分布,则符合条件的C的同分异构体为或;
5.
(4)
【详解】
(4)D的分子式为C15H19NO3,不饱和度为7。
①水解生成、和三种有机产物,说明含有两个可以水解的基团,因只含有三个氧原子,故可以考虑有酰胺基和酯基的存在;
②X、Y均含六元环,且都具有酸性,说明X、Y含羧基或酚羟基,此时剩1个碳原子,Z为有机物,则Z为;
③X能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;
④Y分子中不同化学环境的氢原子个数之比是4:1:1,结构对称,含六元环,则Y的结构简式为;
分析氢原子个数可得X的结构简式为,因此D可以为;
6.
【详解】
(7)
G()的芳香族同分异构体中,满足红外光谱表明无和O-H吸收峰,则不存在醛、酮、羧酸、酚、醇等,氧只能是醚键;核磁共振氢谱显示有两组峰,且面积比为1∶4,结合氢原子个数,说明两种不同环境的氢原子个数比是2:8,满足条件的结构有:、。
7.
(3)6
【详解】
(3)
Ⅲ()的同分异构体中,苯环上连有一个烷基,能与作用显色,则含有羟基,则苯环上的含有1个烷基和酚羟基,的结构有正丙基()、异丙基(),苯环上由2个取代基时有邻、间、对三种情况,则符合条件的同分异构体共有2×3=6种;
8.
(7)
【详解】
(7)
F转化为G时,主产物G由1号碳作为碳和醛基参与分子内羟醛缩合形成五元环;副产物M由2号碳作为碳和醛基参与缩合形成另一五元环结构。故M的结构简式为。
9.
(6)
【详解】
(6)
G与等物质的量碱反应,主要得到H,H与HCl反应得到G,结合AB的反应原理可以推知,氯原子与相连碳原子上的氢原子结合生成HCl,H的结构简式为,H中的酯基在碱性条件下水解、酸化后变为羧基生成I,I中羟基被F原子取代且羧基被还原为羟基得到E。
10.
(6)或
(7)38
【详解】
(6)
A()的不饱和度为6,苯环上含—NC,说明其余结构均为饱和结构,含,且核磁共振氢谱显示三组峰(峰面积比为6∶2∶1),其不含氢原子数为3的峰,说明有2个(对应氢原子数为6),在苯环上处于对称位置,满足条件结构简式为或;
11.
(7) 13 、或(Ph为苯基)
【详解】
(7)
化合物B分子中含有10个C、1个N与1个O,不饱和度为5;同分异构体中的苯环含有6个C,不饱和度为4,加上另一个六元环,不饱和度为1,该六元环由4个C、1个N、1个O构成,由于苯环只有一个取代基,可以认为苯基是该六元环的一个取代基,可能取代在C原子或N原子上,则N原子与苯基的可能位置关系有(将O视为)①、②、③、④,则将六元环中的其中一个变为O即可得满足条件的同分异构体,根据①~④的对称性可知,同分异构体共有种,其中①对应的3种同分异构体中的C都连接2个H,因此没有手性,其结构为、或。
12.
(6) 9 或
【详解】(6)
中①能与钠反应,说明含有羟基,②含有2个的同分异构体有、、、、、、、、共9种;其中核磁共振氢谱为4组峰,且峰面积比为6∶3∶2∶1的结构简式为或
13.
(6)、
【详解】
(6)
根据D的结构简式可知其分子式为C7H4O2BrN,除苯环外,还有2个不饱和度、1个碳原子、2个氧原子、1个溴原子和1个氮原子(不计氢原子数),根据题给信息可知,其同分异构体中含有酚羟基,且只有2种处于不同化学环境的氢原子,则含有2个处于对称位置的酚羟基,且含有1个-CN,故满足条件的同分异构体的结构简式为和;
14.(1) 1 加成反应(或还原反应)
(2)+→+
(3)或或
(4)
(5) 羰基(或酮羰基) 碳碳双键
(6)三元环张力大,容易开环形成副产物
(7)保护酚羟基的对位(或占位),防止重排时酰基进入对位,以确保酰基选择性地进入酚羟基的邻位
【分析】A和生成B,结合B的分子式可知,该反应是取代反应,溴原子取代了酚羟基对位的氢原子,B的结构简式是,B中酚羟基与酰氯发生取代反应,脱去一分子HCl,形成酯,根据题干中的“已知”提示:酚酯在作用下会发生重排,酰基会迁移到酚羟基的邻位或对位,观察D的结构,其对位已经被溴原子占领,因此环丙烷酰基只能迁移到酚羟基的另一个空着的邻位,故E的结构简式是,E→F是一个加氢脱溴的过程,F→G转化过程中,原先的酮羰基变成了碳碳双键,G再发生还原反应转化为H,据此解答。
【详解】(1)手性碳指的是连有四个互不相同原子或基团的饱和碳原子,H中含有1个手性碳,位置如图:;G 中的碳碳双键与氢气加成,属于加成反应(或还原反应)。
(2)A 与发生取代反应,在酚羟基对位引入溴原子,化学方程式:+→+;
(3)C的分子式,不饱和度为2,能发生银镜反应→含有醛基(-CHO),醛基占了1个不饱和度,其余结构中还含有1个不饱和度为 1,核磁共振氢谱为三组峰,且面积比为 3:1:1。氢原子个数为5。说明有一个结构含有 3 个高度对称的氢(通常是甲基);构造推导:含 、、一个碳碳双键、和一个Cl,结构可能是:或或;
(4)通过前面的重排推导,酰基重排到酚羟基的另一个邻位,E的结构简式是;
(5)F含官能团羟基、羰基,G含官能团羟基、碳碳双键,二者不同的官能团为羰基(F)、碳碳双键(G)。
(6)E→I的转化是先酮羰基变成了碳碳双键,所以I同时含有碳碳双键和对位的溴原子,I结构简式:,目标是从I到G,只需要利用把溴原子脱掉,即可得到G,题中说会有少量其他产物生成,此处最容易想到的是能将碳碳双键加氢还原,但对比发现,即使碳碳双键被加氢还原再脱溴得到的也是H,这并不是副产物;考虑三元环的张力,副产物是三元环开环后的产物;
(7)A 变为 B 时在酚羟基对位上了一个溴原子,随后 D 发生重排时,如果不占住对位,酰基也会跑到对位(题干已知信息)。把对位用溴占用后,迫使酰基只能进入邻位,从而得到了目标产物 E 的骨架。完成使命后,再在 E→F 步把溴转化为H。
25
(8)、、(任写一种)
【详解】
(8)
F的分子式为,不饱和度为5,满足①能发生银镜反应,则含有醛基或甲酸酯结构,②能与FeCl3发生显色反应,则含有酚羟基,③核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积比为2∶2∶1∶1的同分异构体有、、;
(9)
B与C发生Diels-Alder反应生成D,参照B→D的过程,和发生Diels-Alder反应生成,与Br2发生加成反应生成,在NaOH乙醇溶液中加热,发生消去反应生成目标产物,则合成路线为:。
15.(4) 9 、、(任选一种即可)
【详解】
(4)
E的分子式为C12H17NO2,不饱和度为5,含有碳氧双键和苯环,则剩余的5个碳原子都是饱和碳原子,核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为6:6:3:2,则同分异构体分子中含有5个甲基,且3种化学环境不同,因不含O-N和,当N以-NH2的形式存在时,剩余5个甲基,则应有、、3种结构;当N以形式存在时,剩余3个甲基,且峰面积之比为6:3,则有、、、、、6种,符合条件的同分异构体为6+3=9种;含酰胺基团的分子结构简式、、(任选一种即可)。
16.
(5) 7 或或或
【详解】
(5)A分子式,不饱和度为4(含一个苯环),要求含苯环、1个手性碳,分类计数:
单取代:4种(侧链为 、、、)
双取代:取代基为 和,分别位于苯环的邻位、间位、对位共3种,均含1个手性碳;其他双取代组合无手性碳,排除。
三取代及更多取代:无手性碳,全部排除。
总共有 种。 符合氢原子个数比 的是结构:或或或;
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