2026年上海高考化学二轮复习讲练测重难12 限定条件的有机物同分异构体的数目判断与书写（解析版）

重难12限定条件的有机物同分异构体的数目判断与书写内容导航内容导航速度提升技巧掌握手感养成重难考向聚焦锁定目标精准打击：快速指明将要攻克的核心靶点，明确主攻方向重难技巧突破授予利器瓦解难点：总结瓦解此重难点的核心方法论与实战技巧重难保分练稳扎稳打必拿分数：聚焦可稳拿分数题目，确保重难点基础分值重难抢分练突破瓶颈争夺高分：聚焦于中高难度题目，争夺关键分数重难冲刺练模拟实战挑战顶尖：挑战高考压轴题，养成稳定攻克难题的“题感”1．同分异构体书写流程(1)明确书写什么物质的同分异构体，该物质的组成情况(题目直接给出或联系上下文推出)。(2)从有机物性质联想官能团或结构特征。官能团异构：a.羧酸、酯和羟基醛；b.醛与酮、烯醇；c.芳香醇与酚、醚；d.氨基酸和硝基化合物等。(3)结合结构限定条件考虑官能团的位置异构(苯环上位置异构、碳链异构等)。2．限定条件类型(1)结构限定条件结构特点属于芳香族化合物含含有手性碳原子(R1≠R2≠R3≠R4)属于α－氨基酸含分子中含有几种不同化学环境的氢(或核磁共振氢谱中有几组峰，峰面积比值等)确定官能团的位置和数目(氢原子种类越少，则结构越对称)(2)性质限定条件有机物中可能含有的官能团①与Na反应生成H2含—OH、—COOH②与Na2CO3或NaHCO3反应生成CO2含—COOH③与NaOH溶液反应含酚羟基、—COOH、—COO—、—X等④与FeCl3溶液发生显色反应含酚羟基⑤能发生银镜反应含—CHO、HCOO—⑥能发生水解反应含—X、—COO—等⑦水解后的产物能与FeCl3溶液发生显色反应含3．书写步骤与方法(1)步骤(2)方法①“碎片”推测：依据分子式(不饱和度)信息、特殊结构信息、类别信息、化合物性质等推知官能团。②碳架构建：除“碎片”以外的碳原子，按碳架异构搭建。③“碎片”组装：先在苯环上进行基团定位→再考虑取代基的碳链异构→再考虑取代基在苯环上的位置异构→最后考虑官能团类别异构。④方法选择：“端基碎片”的位置异构一般选择“等效氢”、“定一移一”等方法；“非端基碎片”的位置异构一般选择“插入法”。a.端基官能团(也可称为一价官能团)是指在有机物的结构简式中只能位于末端的官能团，主要包括卤素原子(—X)、硝基(—NO2)、氨基(—NH2)、羟基(—OH)、羧基(—COOH)、醛基(—CHO)等。书写含有这些官能团的同分异构体时，可将其分子式变形为烃基和官能团两部分，如R—CHO、R—X等。它们的同分异构体数目则取决于烃基部分的异构体数目。如甲基1种，乙基1种，丙基2种，丁基4种，戊基8种。b.非端基官能团分为桥基官能团、三叉基官能团、十字基官能团。桥基官能团(也称为二价官能团)通常有：羰基、酯基、酰胺基等，三叉基包括苯环的三取代、等，十字基包括等。桥基官能团通常采用插入法，其余均可采用烃基分配法确定。4．同分异构体的判断方法(1)记忆法①由烃基的异构体数推断判断只有一种官能团的有机物的同分异构体的种数时，根据烃基的异构体数判断较为快捷。如判断丁醇的同分异构体时，根据组成丁醇可写成C4H9—OH，由于丁基有4种结构，故丁醇有4种同分异构体。常用的烃基异构有—C3H7(2种)、—C4H9(4种)、—C5H11(8种)。②由苯环上取代基的数目推断a．当苯环上只连有一个取代基时，可由烃基的数目推断。如C9H12O属于芳香醇，且苯环上只有一个取代基的结构有5b．当苯环上连有两个取代基时，有邻、间、对3种结构。c．当苯环上连有三个取代基时，若三个取代基完全相同则有3种结构；若三个取代基中有2个完全相同，则有6种结构；若三个取代基各不相同，则有10种结构。如C7H5O2Cl遇FeCl3显紫色，能发生银镜反应的结构共有10种(如其中一种为)。(2)由等效氢原子推断碳链上有几种不同的氢原子，其一元取代物就有几种同分异构体。一般判断原则：①同一碳原子上的氢原子是等效的；②同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的；③处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。一元取代物数目即为等效氢的数目，如等效氢的数目为2，则一氯代物有2种。(3)用替换法推断如一个碳碳双键可以用环替换；碳氧双键可以用碳碳双键替换并将氧原子移到他处；碳碳三键相当于两个碳碳双键，也相当于两个环。不同原子间也可以替换，如二氯苯C6H4Cl2有3种同分异构体，四氯苯C6H2Cl4也有3种同分异构体。(4)用组合法推断先确定一基团同分异构体的数目，再确定另一基团同分异构体的数目，从而确定两基团组合后同分异构体数目的方法。如饱和一元酯，—R1有m种结构，—R2有n种结构，共有m×n种酯的结构。实例：分子式为C9H18O2的酯在酸性条件下水解得到的两种有机物的相对分子质量相等，则形成该酯的酸为C3H7COOH(2种结构)，醇为C5H11OH(8种结构)，故该酯的结构共有2×8＝16种。5．限定条件下同分异构体的书写技巧(1)确定碎片明确书写什么物质的同分异构体，该物质的组成情况怎么样。解读限制条件，从性质联想结构，将物质分裂成一个个碎片，碎片可以是官能团，也可是烃基(尤其是官能团之外的饱和碳原子)。(2)组装分子要关注分子的结构特点，包括几何特征和化学特征。几何特征指所组装的分子是空间结构还是平面结构，有无对称性。化学特征包括等效氢。6．含苯环同分异构体数目的确定技巧(1)若苯环上连有2个取代基，其结构有邻、间、对3种。(2)若苯环上连有3个相同的取代基，其结构有3种。(3)若苯环上连有—X、—X、—Y3个取代基，其结构有6种。(4)若苯环上连有—X、—Y、—Z3个不同的取代基，其结构有10种。（建议用时：10分钟）1．（24-25高三上·上海·期中）下列化学式中只能表示一种物质的是A．C B．C2H5Cl C．C3H6 D．C4H8Br2【答案】B【解析】A．C能表示金刚石、石墨等，A不符合题意；B．C2H5Cl只能表示结构简式为CH3CH2Cl的氯乙烷，B符合题意；C．C3H6能表示环丙烷和丙烯，C不符合题意；D．C4H8Br2可以表示1,1-二溴丁烷、1,2-二溴丁烷、1,3-二溴丁烷、1,4-二溴丁烷、2,2-二溴丁烷、2,3-二溴丁烷、2-甲基-1,1-二溴丙烷、2-甲基-1,2-二溴丙烷多种同分异构体，D不符合题意；故选B。2．（24-25高三上·上海·期中）分子式为C4H8且属于烯烃的结构有种（不考虑立体异构）。【答案】3【解析】分子式为C4H8且属于烯烃的有机物的同分异构体有：，共3种。3．（24-25高三上·上海·期中）β-月桂烯的结构简式为，一分子该物质与两分子溴发生加成反应的产物（只考虑位置异构）理论上最多有种。【答案】4【解析】一分子该物质与两分子溴发生加成反应的产物如下：、、、，共4种。4．（24-25高三上·上海·期中）写出符合下列条件的乙苯的同分异构体的结构简式。①属于芳香烃

②分子中不同化学环境的氢原子数比为6:2:1:1【答案】【解析】乙苯的同分异构体满足条件：①属于芳香烃；②分子中不同化学环境的氢原子数比为6:2:1:1，说明其中含有2个甲基，且为对称的结构，满足条件的同分异构体为。5．（24-25高三上·上海·期中）有机化学是研究有机化合物的结构、性质、制备、应用及其理论方法的学科。目前有机化学的发展促进了国防、医药、材料、能源等方面的科技发展。某有机物X的结构如图，回答下列问题。(5)请写出一种符合下列要求的X的同分异构体：。①属于芳香族化合物②具有一定的酸性③分子中有4种不同化学环境的氢原子【答案】(5)【解析】（5）X的同分异构体满足条件：①属于芳香族化合物，其中含有苯环；②具有一定的酸性，结合X中只含有1个O原子，说明其中含有酚羟基；③分子中有4种不同化学环境的氢原子；则要求的X的同分异构体为：。6．（24-25高三上·上海奉贤·阶段练习）2021年9月Science杂志发表了我国科学家利用合成人工淀粉(ASAP)的论文。据介绍，该方法合成速率是玉米的8.5倍，能量转化效率是玉米的3.5倍。已知人工合成淀粉的代谢途径(ASAP)可以简化表示为：(2)写出符合下列条件的DHA的一种同分异构体。①属于链状化合物②可发生银镜反应和水解反应③含有手性碳原子已知甲醇、甲醛的相关信息如下表。物质甲醇甲醛沸点(℃)64.7-19.5【答案】(2)【解析】（2）DHA的同分异构体属于链状化合物，可发生银镜反应和水解反应，则含有甲酸酯，含有手性碳原子。则符合条件的同分异构体是；（建议用时：10分钟）7．（25-26高三上·上海黄浦·期末）他托布林是一种三肽半胱氨酸的合成类似物，是一种微管蛋白抑制剂，在体外抑制肝肿瘤细胞增殖和体内肿瘤生长。其合成路线如下：已知：wittig反应：（1）写出符合下列要求的F的一种芳香族化合物的同分异构体的结构简式。。i)能发生银镜反应和水解反应；ii)1mol该同分异构体与NaOH溶液反应时，最多消耗2molNaOH；iii)核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之为1：2：2：3【答案】或【解析】F能发生银镜反应和水解反应，说明F中有醛基和酯基；1mol该同分异构体与NaOH溶液反应时，最多消耗2molNaOH，说明该同分异构体是酚酯结构；再结合核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为1：2：2：3，推出可能的芳香族化合物的结构简式有：或；8．（25-26高三上·上海·期末）茉莉酮酸甲酯是一种具有茉莉花香的天然化合物，常用于一些高级香水的配制，某合成路线如下：已知：I.II.（1）F的同分异构体有多种，请写出两种符合下列条件的同分异构体的结构简式。①只有苯环一个环状结构；②能发生银镜反应；③核磁共振氢谱有4组峰。【答案】、【解析】化合物F的分子式为，不饱和度为5，F的同分异构体中只有苯环一个环状结构，能发生银镜反应说明含有醛基，核磁共振氢谱有4组峰，说明分子中含有4种不同的化学环境的氢原子，则满足上述条件的结构简式为、共2种；9．（2026·上海浦东新·一模）卡培他滨()是一种特殊用途的药物，它的一种合成路线如下：(9)E的同分异构体有多种，满足下列条件的同分异构体有___________种。①与溶液反应时，1mol该物质最多消耗2molNaOH②分子中不含有甲基③不含结构A．1 B．2 C．3 D．4【答案】(9)C【解析】（9）由E的结构简式可知其分子式为C9H16O4，不饱和度＝2。1mol该物质最多消耗2molNaOH，不含结构，可推断分子含2个羧基或2个甲酸酯基或1个羧基和1个甲酸酯基。分子中不含有甲基，则碳链无支链，羧基或酯基连在-(C7H14)-两端；C7H14为含7个-CH2的直链。满足条件的同分异构体有3种，HOOC-(CH2)7-COOH和HCOO-(CH2)7-OOCH和HCOO-(CH2)7-COOH；故选C；10．（2026·上海徐汇·一模）中间体(I)可用于合成肿瘤药物，它的一种合成路线如下。已知：(R为烃基，下同)(7)写出1种符合下列条件的F的同分异构体的结构简式。①与苯环直接相连，且能发生水解反应②不含和③核磁共振氢谱显示有4组峰，峰面积之比为2：3：3：4【答案】(7)【解析】（7）①与苯环直接相连，且能发生水解反应；②不含和；③核磁共振氢谱显示有4组峰，峰面积之比为2：3：3：4，说明结构对称，符合以上条件的的同分异构体的结构简式为。11．某研究小组按下列路线合成多巴胺单体Y(部分反应条件及试剂已简化)。已知：①(苯胺、苯酚易被氧化)②请回答：(5)写出同时符合下列条件的多巴胺单体Y的所有同分异构体的结构简式。①分子中只含有1个环，且为苯环；②1H-NMR谱和IR谱检测表明：分子中共有3种不同环境的氢原子，有氰基(-CN)，无羟基、醛基和过氧键(-O-O-)。【答案】(5)、、、【解析】（5）符合条件的Y的所有同分异构体，分子式为：C10H9O3N，不饱和度为7：①分子中只含有1个环，且为苯环，不饱和度用去4；②1H-NMR谱和IR谱检测表明：分子中共有3种不同环境的氢原子，有氰基(-CN)，不饱和度用去2，无羟基、醛基和过氧键(-O-O-)，分析可得：如下结构、、、；12．（25-26高三上·上海松江·期末）达菲又名奥司他韦，是一种抗流感病毒的特效药。达菲的一种合成路线如下：(6)化合物M与F互为同分异构体，M分子满足以下条件：a．属于α-氨基酸(通式：，R为侧链)；b．属于芳香族化合物，可以与FeCl3溶液发生显色反应；c．核磁共振氢谱显示有7组峰，峰面积比为6∶2∶2∶2∶1∶1∶1。写出M的结构简式：。(任写一种，不考虑立体异构)【答案】(6)或或其他合理答案【解析】（6）F的分子式为C11H15NO5，能与FeCl3显色反应，属于α-氨基酸，核磁共振氢谱显示有7组峰，峰面积比为6∶2∶2∶2∶1∶1∶1，结构可能为或；（建议用时：20分钟）13．（25-26高三上·上海·期中）化合物L是治疗消化系统疾病的新药凯普拉生，某公司研发的合成路线如下(部分试剂、反应条件省略)：已知：（1）H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)A．4种

B．5种

C．6种

D．7种①遇溶液显紫色；②核磁共振氢谱有6组峰；③含基团。写出其中一种结构简式：。【答案】（1）A【解析】H的同分异构体中同时满足下列条件：①遇溶液显紫色，可知H的同分异构体中含酚羟基；②核磁共振氢谱有6组峰，可知结构对称，含6种不同化学环境的氢原子；③含基团，则符合条件的H的同分异构体有4种，选A，结构简式为（任选一种）。14．（2025·上海静安·一模）普鲁卡因是一种常用麻醉药品，对其化学结构进行修饰和优化，可得到一系列安全性更高的普鲁卡因衍生物，其中一种衍生物的合成路线如下(部分试剂省略)：(8)写出1种满足下列条件的Z的同分异构体Y的结构简式。①能发生银镜反应和水解反应；②1molY最多消耗2molNaOH；③核磁共振氢谱显示有四组峰，且峰面积之比为6：2：2：1.【答案】(8)【解析】（8）结合7问中Z是E的同系物且相对分子质量比E大28，可知Z的分子式为C9H11NO2，结合信息①能发生银镜反应和水解反应②1molY最多消耗2molNaOH说明是甲酸酚酯，结合核磁氢谱可知可能的结构为；15．（25-26高三上·上海·期中）肉桂酸苄酯又名苯丙烯酸苄酯，常作为定香剂，可用于食品香精的调香原料。下图是一种合成肉桂酸苄酯的路线。已知：(1)相同条件下，烃A对氢气的相对密度为13；(2)反应①、反应②的原子利用率均为100%；(3)（1）写出同时满足下列条件的F的同分异构体的结构简式。①苯环上有2个取代基；②能发生银镜反应和水解反应；③能与溶液发生显色反应④核磁共振氢谱显示有6组峰，且峰面积比为【答案】（1）

42．CH3CHOCH3CH(OH)COOHCH2=CHCOOH【解析】（1）F为，F的同分异构体满足条件：①苯环上有2个取代基，②能发生银镜反应和水解反应含有醛基和酯基，③能与FeCl3溶液发生显色反应则含有酚羟基，分子中只有三个氧原子，故应为甲酸酯（-OOCH）的结构，核磁共振氢谱显示有6组峰，且峰面积比为2:2:2:2:1:1，说明是对称的结构，满足条件的同分异构体的结构简式为：。16．（25-26高三上·上海杨浦·期中）一种抗心律失常的药物氨基酮类化合物的合成路线如图。已知：ⅰ．ⅱ．ⅲ．(5)写出任意一种符合下列条件的G的同分异构体的结构简式。①遇溶液显紫色②每摩尔有机物最多与2mol或2molNa反应③核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为9:6:2:2:1【答案】(5)、、、【解析】（5）有分析可知，G的不饱和度为4，G的同分异构体遇到FeCl3溶液显紫色说明有酚羟基，结合不饱和度可知苯环上的取代基中不含有不饱和键，每摩尔有机物最多与2mol或2molNa反应，说明有2个酚羟基，核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为9:6:2:2:1，说明有5种等效氢，结构高度对称，且结构中应含1组3个相同甲基、1组2个相同甲基，则其结构为、、、；17．（25-26高三上·上海宝山·期末）甲磺司特在临床上可用于治疗特应性皮炎、支气管哮喘和过敏性鼻炎等疾病。它的一种合成路线如下图所示(部分试剂和条件省略)：(8)写出满足下列条件的D的同分异构体的结构简式。Ⅰ、核磁共振氢谱显示有4组峰，峰面积比为3：2：2：2Ⅱ、红外光谱显示有和吸收峰Ⅲ、能通过水解反应得到C【答案】(8)【解析】（8）D的分子式为，其不饱和度为6，其中苯环占4个不饱和度，硝基占1个不饱和度，能发生水解反应和银镜反应，故存在结构，又占1个不饱和度，因此满足条件的同分异构体中没有其他不饱和结构，由题给信息，结构中存在和，根据核磁共振氢谱中峰面积之比为3：2：2：2，综上分析可得符合条件的结构简式为；18．（25-26高三上·上海嘉定·期中）香兰素()具有极浓郁的香气，广泛用于化妆品、食品等行业，是全球产量最大的合成香料之一，还是合成药物的重要中间体。一种合成香兰素的路线如下：(7)F的同分异构体有多种，写出一种满足下列条件的结构简式。①属于芳香族化合物

②1mol最多可与含4molNaOH的溶液反应③不能与金属钠反应

④有4种不同化学环境的氢原子香兰素与2，4-戊二酮()反应可以合成姜黄素：【答案】(8)C5H8O214【解析】（7）F的同分异构体中，①属于芳香族化合物，说明含有苯环，②1mol最多可与含4molNaOH的溶液反应，说明含有羧基或酯基或酚羟基，③不能与金属钠反应，说明不含羟基、羧基，由此可知该结构中含有酯基，结合1mol最多可与含4molNaOH的溶液反应，说明含有2mol酚酯，消耗2个不饱和度，说明其它取代基不再含有不饱和键或环状结构，④有4种不同化学环境的氢原子，说明该结构具有对称性，结合取代基中含有3个C原子可知同分