1、考向3限定条件下同分异构体的书写研磨真题研磨真题培养审题力培养审题力【典例典例】(1)(2020(1)(2020全国全国卷节选卷节选)苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体，苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体，E()E()的六元环芳香同分异构体中，的六元环芳香同分异构体中，能与金属钠反应能与金属钠反应，且核磁共振，且核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为氢谱有四组峰，峰面积之比为62216221的有的有_种，其中，芳香环上为种，其中，芳香环上为二取代的结构简式为二取代的结构简式为_。(2)(2020(2)(2020全国卷全国卷节选节选)化合物化合物C(C()的同分异构体中能同时满足以的同分异构体中能同时满
2、足以下三个条件的有下三个条件的有_个个(不考虑立体异构体，填标号不考虑立体异构体，填标号)。()()含有两个甲基含有两个甲基;();()含有酮羰基含有酮羰基(但不含但不含C CC CO);()O);()不含有环状结构。不含有环状结构。(a)4(a)4(b)6(b)6(c)8(c)8(d)10(d)10其中，含有手性碳其中，含有手性碳(注注:连有四个不同的原子或基团的碳连有四个不同的原子或基团的碳)的化合物的结构简式的化合物的结构简式为为_。【命题背景命题背景】情境素材情境素材芳香同分异构体的书写芳香同分异构体的书写核心素养核心素养变化观念与平衡思想变化观念与平衡思想命题视角命题视角限定条件时同
3、分异构体、手性碳原子判断限定条件时同分异构体、手性碳原子判断【审答流程审答流程信息提炼信息提炼】序号序号信息索引信息索引知识迁移知识迁移能与金属钠反应能与金属钠反应能与金属钠反应，必须含有羟基能与金属钠反应，必须含有羟基化合物化合物C()C()分子结构中含两个双键分子结构中含两个双键【审答流程审答流程破题过程破题过程】(1)(1)羟基羟基对对 (2)5(2)5CCCCC CCCCC 8 8 【命题陷阱命题陷阱】(1)(1)没有看清楚苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体，书写没有看清楚苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体，书写 的同分的同分异构体出现错误异构体出现错误;(2)(2)不会书写碳骨架结构，对
4、问题不会书写碳骨架结构，对问题(2)(2)的同分异构体漏写或重写。的同分异构体漏写或重写。答案答案:综上分析，答案为综上分析，答案为(1)_(1)_(2)_(2)_(1)(1)已知苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体。已知苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体。E()E()的六元环芳香同分的六元环芳香同分异构体中，能与金属钠反应，则其分子中也有羟基；核磁共振氢谱有四组峰，异构体中，能与金属钠反应，则其分子中也有羟基；核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为峰面积之比为62216221的有的有 ，共，共6 6种，其中，芳香环上为二取代的结构简式为种，其中，芳香环上为二取代的结构简式为 。(2)C(2)C为为 ，
5、有，有2 2个不饱和度，含酮羰基且不含环状结构，则分子中含一个碳个不饱和度，含酮羰基且不含环状结构，则分子中含一个碳碳双键，一个酮羰基，外加碳双键，一个酮羰基，外加2 2个甲基，符合条件的有个甲基，符合条件的有8 8种，如下：种，如下：CHCH3 3CHCHCHCOCHCHCOCH2 2CHCH3 3、CHCH3 3CHCHCHCHCHCH2 2COCHCOCH3 3、CHCH3 3CHCH2 2CHCHCHCOCHCHCOCH3 3、CHCH2 2CHCH(CHCHCH(CH3 3)COCH)COCH3 3、CHCH2 2C(CC(C2 2H H5 5)COCH)COCH3 3、CHCH2
6、2C(CHC(CH3 3)COCH)COCH2 2CHCH3 3、CHCH2 2C(CHC(CH3 3)CH)CH2 2COCHCOCH3 3、CHCH2 2CHCOCH(CHCHCOCH(CH3 3)2 2，其中，含有手性碳的为，其中，含有手性碳的为CHCH2 2CHCH(CHCHCH(CH3 3)COCH)COCH3 3()()。答案：答案：(1)6(1)6 (2)(c)(2)(c)CHCH2 2CHCH(CHCHCH(CH3 3)COCH)COCH3 3()()预测演练预测演练提升解题力提升解题力1.1.对乙酰氨基苯酚对乙酰氨基苯酚()()的同分异构体有很多，其中一类与的同分异构体有很多
7、，其中一类与 含有相同的官能团且氮原子与苯环直接相连，此类同分异构体共有含有相同的官能团且氮原子与苯环直接相连，此类同分异构体共有_种。另一类同分异构体同时满足下列条件种。另一类同分异构体同时满足下列条件:属于对位二取代苯且苯环属于对位二取代苯且苯环上连接上连接NHNH2 2;能发生水解反应能发生水解反应;其核磁共振氢谱有其核磁共振氢谱有4 4组峰，写出满足条件的组峰，写出满足条件的所有同分异构体的结构简式所有同分异构体的结构简式_。【解析解析】由题意可知对乙酰氨基苯酚的一类同分异构体结构中含有由题意可知对乙酰氨基苯酚的一类同分异构体结构中含有NONO2 2，且与，且与苯环直接相连，则苯环上烃
8、基分两种情况：当取代基为苯环直接相连，则苯环上烃基分两种情况：当取代基为CHCH2 2CHCH3 3时，有时，有3 3种同种同分异构体；当取代基为分异构体；当取代基为2 2个个CHCH3 3时，有时，有6 6种同分异构体，共种同分异构体，共9 9种。根据对乙酰氨种。根据对乙酰氨基苯酚的另一类同分异构体满足的三个条件即可写出其结构简式。基苯酚的另一类同分异构体满足的三个条件即可写出其结构简式。答案：答案：9 9 、2.2.有机物有机物 的同分异构体中，满足下列条件的有的同分异构体中，满足下列条件的有_种种(不考虑烯醇不考虑烯醇)。仅含有苯环，无其他环状结构仅含有苯环，无其他环状结构;遇三氯化铁溶
9、液显紫色遇三氯化铁溶液显紫色;1 mol1 mol能与能与3 mol3 mol金属钠反应生成金属钠反应生成1.5 mol1.5 mol氢气。氢气。其中核磁共振氢谱表明分子中有五种氢，且其峰面积之比为其中核磁共振氢谱表明分子中有五种氢，且其峰面积之比为2221122211，请写出其结构简式请写出其结构简式:_:_。【解析解析】根据条件仅含有苯环；遇三氯化铁溶液显紫色，说明有酚羟基；根据条件仅含有苯环；遇三氯化铁溶液显紫色，说明有酚羟基；1 mol1 mol能与能与3 mol3 mol金属钠反应生成金属钠反应生成1.5 mol1.5 mol氢气，说明分子中有三个羟基或羧氢气，说明分子中有三个羟基或
10、羧基，则符合条件的同分异构体为苯环上连有基，则符合条件的同分异构体为苯环上连有3 3个个OHOH和一个和一个CHCHCHCH2 2，根据定三，根据定三动一的原则，共有动一的原则，共有6 6种，其中核磁共振氢谱表明分子中有五种氢，且其峰面积之种，其中核磁共振氢谱表明分子中有五种氢，且其峰面积之比为比为2221122211的结构简式为的结构简式为 或或 。答案：答案：6 6 或或3.3.写出符合下列条件的同分异构体写出符合下列条件的同分异构体:(1)B(1)B(结构简式结构简式:CH:CH2 2CHOCCHOC2 2H H5 5)的同分异构体的同分异构体F F与与B B有完全相同的官能团，写出有完
11、全相同的官能团，写出F F所所有可能的结构有可能的结构(不包括顺反异构不包括顺反异构):_):_。(2)(2)分子式为分子式为C C8 8H H1010O O且与对甲基苯酚互为同系物的同分异构体有且与对甲基苯酚互为同系物的同分异构体有_种，写出种，写出其中一种的结构简式其中一种的结构简式:_:_。(3)(3)写出满足下列条件的龙胆酸乙酯写出满足下列条件的龙胆酸乙酯()()的同分异构体的结构简式的同分异构体的结构简式:_:_或或_。.能发生银镜反应，与能发生银镜反应，与FeClFeCl3 3不发生显色反应但其水解产物之一能与不发生显色反应但其水解产物之一能与FeClFeCl3 3溶液溶液发生显色
12、反应。发生显色反应。.核磁共振氢谱有四组峰，且峰的面积之比为核磁共振氢谱有四组峰，且峰的面积之比为62116211。(4)(4)写出满足下述条件的写出满足下述条件的OHCCHOHCCH2 2CONHCHCONHCH3 3的同分异构体的同分异构体_。水解产物能消耗水解产物能消耗2 mol NaOH;2 mol NaOH;分子中有三种不同类型的氢分子中有三种不同类型的氢;只含一个甲基。只含一个甲基。(5)(5)的同分异构体中，同时满足下列条件的有的同分异构体中，同时满足下列条件的有_种种(不包不包括立体异构括立体异构)。苯的二元取代物苯的二元取代物;与与FeClFeCl3 3溶液发生显色反应溶液发
13、生显色反应;含含“COO”COO”结构。结构。【解析解析】(1)B(1)B的同分异构体中，含有相同官能团即含有碳碳双键和醚键，只有的同分异构体中，含有相同官能团即含有碳碳双键和醚键，只有碳骨架异构，共碳骨架异构，共3 3种，结构分别为种，结构分别为CHCH2 2CHCHCHCH2 2OCHOCH3 3、。(2)(2)分子式为分子式为C C8 8H H1010O O且与且与 互为同系物的同分异构体，即有酚羟基的同分异互为同系物的同分异构体，即有酚羟基的同分异构体，苯环上连有构体，苯环上连有OHOH、CHCH2 2CHCH3 3，有邻、间、对，有邻、间、对3 3种，或种，或OHOH、CHCH3 3
14、、CHCH3 3，有有6 6种结构，所以共有种结构，所以共有9 9种，其中一种的结构简式为种，其中一种的结构简式为 。(3).(3).能发生银镜反应，与能发生银镜反应，与FeClFeCl3 3溶液不发生显色反应但其水解产物之一能与溶液不发生显色反应但其水解产物之一能与FeClFeCl3 3溶液发生显色反应，说明该有机物分子中不含有酚羟基，但是其水解产物溶液发生显色反应，说明该有机物分子中不含有酚羟基，但是其水解产物中含有酚羟基，故该有机物为酯类；中含有酚羟基，故该有机物为酯类；.核磁共振氢谱有四组峰，且峰的面积之核磁共振氢谱有四组峰，且峰的面积之比为比为62116211，说明该有机物分子中含有
15、，说明该有机物分子中含有4 4种等效氢原子，其中种等效氢原子，其中6 6个个H H应该为两应该为两个甲基，则该有机物具有对称结构，结合结构简式个甲基，则该有机物具有对称结构，结合结构简式 可知，满足可知，满足条件的有机物的结构简式为条件的有机物的结构简式为 或或 。(4)(4)能水解说明含有酯基或能水解说明含有酯基或 ，产物能消耗，产物能消耗2 mol NaOH2 mol NaOH，说明水解后产物，说明水解后产物含有含有2 2个羧基，符合条件的同分异构体为个羧基，符合条件的同分异构体为(HCO)(HCO)2 2NCHNCH2 2CHCH3 3、。(5)(5)的同分异构体中，同时满足下列条件：苯
16、的二元取代的同分异构体中，同时满足下列条件：苯的二元取代物，两个取代基有邻、间及对位；与物，两个取代基有邻、间及对位；与FeClFeCl3 3溶液发生显色反应说明含有酚羟溶液发生显色反应说明含有酚羟基；含基；含“COO”COO”结构，可能是羧基也可能是酯基，则如果是羧基，只有结构，可能是羧基也可能是酯基，则如果是羧基，只有CHCH2 2COOHCOOH、OHOH，有邻间对，有邻间对3 3种情况，如果是酯基，有种情况，如果是酯基，有HCOOCHHCOOCH2 2、CHCH3 3COOCOO、COOCHCOOCH3 3和酚羟基，有和酚羟基，有9 9种，满足条件的共有种，满足条件的共有1212种情况
17、。种情况。答案：答案：(1)CH(1)CH2 2CHCHCHCH2 2OCHOCH3 3、(2)9(2)9 (合理即可合理即可)(5)12(5)12【通要点通要点会答题会答题】1.1.同分异构体的顺序同分异构体的顺序:一般可按类别异构一般可按类别异构碳链异构碳链异构位置异构的顺序。位置异构的顺序。2.2.同分异构体的推断方法同分异构体的推断方法:(1)(1)由烃基的异构体数推断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快速判断。时，根据烃基的异构体数快速判断。(2)(2)等效氢原子推断等效氢原子推断:碳链
18、上有几种不同的氢原子，其一元取代物就有几种同分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。异构体。(3)(3)用替换法推断用替换法推断:如一个碳碳双键可以用环替换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碳氧双键可以用碳碳双键替换并将氧原子移到其他地方并将氧原子移到其他地方;又如碳碳三键相当于两个碳碳双键，也相当于两个环。又如碳碳三键相当于两个碳碳双键，也相当于两个环。(4)(4)定一移一法推断定一移一法推断:对于二元取代物同分异构体的判断，可固定一个取代基的对于二元取代物同分异构体的判断，可固定一个取代基的位置，再改变另一个取代基的位置以确定同分异构体的数目。位置，
19、再改变另一个取代基的位置以确定同分异构体的数目。【明技巧明技巧快解题快解题】限定条件下同分异构体的写法限定条件下同分异构体的写法:(1)(1)判类别判类别:据有机物的分子组成判定其可能的类别异构据有机物的分子组成判定其可能的类别异构(一般用通式判断一般用通式判断)。(2)(2)写碳链写碳链:据有机物的类别异构写出各类异构可能的碳链异构。据有机物的类别异构写出各类异构可能的碳链异构。(3)(3)移官位移官位:一般是先写出不带官能团的烃的同分异构体，然后在各个碳链上依一般是先写出不带官能团的烃的同分异构体，然后在各个碳链上依次移动官能团的位置，有两个或两个以上的官能团时，先写一个官能团，依次次移动
20、官能团的位置，有两个或两个以上的官能团时，先写一个官能团，依次写第二个官能团，依次类推。写第二个官能团，依次类推。(4)(4)氢饱和氢饱和:按按“碳四键碳四键”的原理，碳原子剩余的价键用氢原子去饱和，就可得的原理，碳原子剩余的价键用氢原子去饱和，就可得所有同分异构体的结构简式。所有同分异构体的结构简式。【避误区避误区得高分得高分】1.1.判断是否为同分异构体的题目应注意的问题判断是否为同分异构体的题目应注意的问题:(1)(1)先看分子式是否相同，再看结构是否不同。先看分子式是否相同，再看结构是否不同。(2)(2)对结构不同的要从两个方面来考虑对结构不同的要从两个方面来考虑:一是原子或原子团的连
21、接顺序一是原子或原子团的连接顺序;二是原子二是原子或原子团的空间位置。或原子团的空间位置。2.2.限定条件同分异构体的书写应注意的问题限定条件同分异构体的书写应注意的问题:(1)(1)分析限定条件的含义，弄清在限定条件下所对应官能团的种类分析限定条件的含义，弄清在限定条件下所对应官能团的种类;(2)(2)根据等效氢原子的种类确定对称性根据等效氢原子的种类确定对称性(如苯环上的一取代物的种数、核磁共振如苯环上的一取代物的种数、核磁共振氢谱中峰的个数等氢谱中峰的个数等););(3)(3)针对已知结构中的可变因素，书写各种符合要求的同分异构体。针对已知结构中的可变因素，书写各种符合要求的同分异构体。
