热点题型18 限定条件下同分异构体的书写

1/1热点题型18限定条件下同分异构体的书写1.常见的限制条件总结（1）以官能团特征反应为限定条件反应现象或性质思考方向（有机物中可能含有的官能团）溴的四氯化碳溶液褪色碳碳双键、碳碳三键酸性高锰酸钾溶液褪色碳碳双键、碳碳三键、醛基、苯的同系物等遇氯化铁溶液显色、浓溴水产生白色沉淀酚羟基反应现象或性质思考方向（有机物中可能含有的官能团）生成银镜或砖红色沉淀醛基或甲酸酯基或甲酸与钠反应产生H2羟基或羧基遇碳酸氢钠产生CO2羧基既能发生银镜反应又能在NaOH溶液中水解甲酸酯基能发生催化氧化，产物能发生银镜反应伯醇（—CH2OH）（2）以核磁共振氢谱为限定条件确定氢原子的种类及相对数目，从而推知有机物分子中有几种不同类型的氢原子以及它们的数目。①有几组峰就有几种不同化学环境的氢原子。②根据其峰面积比例可判断有机物中不同化学环境氢原子的最简比例关系。③若有机物分子中氢原子个数较多但吸收峰的组数较少，则该分子对称性高或相同的基团较多。2.隐含的限定条件——有机物分子的不饱和度（Ω）（1）根据有机物分子式计算不饱和度（Ω）对于有机物CxHyOz，Ω＝2x+2－y2＝x特别提醒：在计算不饱和度时，若有机化合物分子含有卤素原子，可将其视为氢原子；若含有氧原子，则不予考虑；若含有氮原子，就在氢原子总数中减去氮原子数。3.限定条件下同分异构体的书写步骤第一步：依据限定条件，推测“碎片”（原子、基团）的结构；第二步：摘除“碎片”，构建碳骨架；第三步：按照思维的有序性组装“碎片”，完成书写。（1）（2025·云南高考18题节选）写出一种满足下列条件的L（）的同分异构体的结构简式［或］（不考虑立体异构）。①能与FeCl3发生显色反应；1mol该物质与足量NaOH溶液反应，消耗3molNaOH。②核磁共振氢谱显示6组峰，且峰面积比为9∶2∶2∶2∶1∶1。③含有酯基和氨基（或取代的氨基，—NR″R‴，R″和R‴可以是H或烃基）。（2）（2025·重庆高考18题节选）G（C10H10O2）的同分异构体同时满足以下条件的有10种（不考虑立体异构）。（ⅰ）含基团和环外的两个π键（ⅱ）不含—OH基团和sp杂化碳原子其中，核磁共振氢谱显示五组峰（峰面积比为3∶2∶2∶2∶1）的同分异构体的结构简式为。解析：（1）L结构简式为，分子中不饱和度为5，碳原子数为12，氧原子数为3，氮原子数为1，满足下列条件：能与FeCl3发生显色反应，说明其含有酚羟基，苯环占了4个不饱和度，说明其余结构还剩余1个不饱和度，1mol该物质与足量氢氧化钠反应，消耗3molNaOH，则其结构中应含有酚羟基形成的酯基，刚好消耗1个不饱和度，结构中含有氨基，且核磁共振氢谱为9∶2∶2∶2∶1∶1，说明其含有三个等效的甲基，其核磁共振氢谱没有出现3，说明不含有单独的甲基，满足条件的结构简式为、。（2）G的分子式为C10H10O2，不饱和度为6，存在和2个环外π键，说明分子中除了苯环外还存在2个π键，不含—OH与sp杂化的碳原子，说明不含有羟基、羧基、碳碳三键，则苯环上的支链情况如下，①属于醛或酮：—CH2CH2COCHO、—CH2COCH2CHO、—CH2COCOCH3、—CH2CH（CHO）2、—CH2—O—CHCHCHO、；②属于酯：、—CH2COOCHCH2、—CH2OOCCHCH2、，故共有10种符合条件的同分异构体。其中核磁共振氢谱峰面积比为3∶2∶2∶2∶1，故分子中含有1个甲基，满足条件的结构简式为。1.（1）（2025·河北高考18题节选）写出满足下列条件A（）的芳香族同分异构体的结构简式：。（a）不与FeCl3溶液发生显色反应；（b）红外光谱表明分子中不含CO键（c）核磁共振氢谱有三组峰，峰面积比为1∶1∶3；（d）芳香环的一取代物有两种。（2）（2025·陕晋青宁高考18题节选）同时满足下列条件的B（C4H9BrO）的同分异构体有5种（不考虑立体异构）。①含有两个甲基；②与钠反应产生氢气。解析：（1）根据A的结构简式可知，A的不饱和度为5，其芳香族同分异构体不与FeCl3溶液发生显色反应，则其结构中不存在酚羟基；结合题给信息（b）可知，其不含CO键，即A的芳香族同分异构体中不含醛基、羧基、酯基、酮羰基；其核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为1∶1∶3，则符合题意的A的芳香族同分异构体中含2个甲基，苯环占用4个不饱和度，还剩余1个不饱和度，则只能为环状结构，芳香环的一取代物有两种，则其结构对称，且2个甲基不能在苯环上，故2个甲基只能在杂环上，符合条件的同分异构体的结构简式为。（2）—C4H9有两种碳链，第1种：和第2种：，第1种2号和3号碳原子上氢原子的化学环境相同，1号和4号碳作为两个甲基，能与钠反应产生H2，则含有羟基，将羟基连在2号碳原子上，溴原子可以在2号碳原子上，也可以在3号碳原子上，共有2种；第2种1、2、3号碳原子上氢原子的化学环境相同，由于只能存在2个甲基，故其中一个碳原子上必须要连羟基或溴原子，让1号、3号碳作为两个甲基，在2号碳原子上连羟基，则2号、4号碳原子上可以连溴原子，有2种；若在4号碳原子上连羟基，则在2号碳原子上连溴原子，有1种，故共有5种符合条件的同分异构体。2.（2024·安徽高考18题节选）有机物D（）的同分异构体中，同时满足下列条件的有4种（不考虑立体异构），写出其中一种同分异构体的结构简式：或或或。①含有手性碳②含有2个碳碳三键③不含甲基答案：解析：D为，分子式为C8H11N，不饱和度为4，根据②含2个碳碳三键，不饱和度为4，结合①含手性碳原子和③不含甲基，则碳骨架可以是，还有1个—C3H6—（1个—CH2CH2CH2—或1个—CH2—和1个—CH2CH2—）：a处或c处插—CH2CH2CH2—，有2种，但c处插—CH2CH2CH2—时，不含手性碳原子，因此只有1种；a、b处分别插—CH2—、—CH2CH2—，有1种；a、c处分别插—CH2—、—CH2CH2—，有1种；a、c处分别插—CH2CH2—、—CH2—，有1种，共4种，分别为、、、。3.（2024·江西高考18题节选）有机物E（）的消去产物（C6H10O2）的同分异构体中，同时满足下列条件a、b和c的可能结构有9种（立体异构中只考虑顺反异构）；写出只满足下列条件a和c，不满足条件b的结构简式（不考虑立体异构）。a）能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生CO2；b）红外光谱中有碳碳双键特征吸收峰；c）核磁共振氢谱峰面积比例为3∶3∶2∶1∶1。解析：E的消去产物（C6H10O2）的结构简式为CH2CHCH2COOCH2CH3，其同分异构体能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生CO2，则含有羧基，结