制条件的同分异构体的书写
突破限定条件同分异构体书写技巧
突破限定条件同分异构体书写技巧作者：冼悄梅
来源：《中学化学》2024年第05期
一、问题的提出
同分异构体的书写或确定同分异构体的数目是有机合成题几乎是每年必考题型，近年来考查的常见形式有：1．写出或补充限定条件下有机物同分异构体的结构简式。
2．推断符合限制条件的有机物同分异构体数目。
限定條件类型包括：组成、性质、结构、数据、光谱……，限
定条件下有机物的同分异构体书写与判断成为近几年高考的热点问题，尤以带单个苯环的有机物最为常见。
限制条件的有机物同分异构体书写对学生的核心素养要求较高，包括对有机化学知识的掌握程度、分析问题的能力、逻辑思维能力和归纳总结能力等。
羧酸、酯的同分异构体
C．加热溶液，通入足量的CO2
D．与稀H2SO4共热后，加入足量的Na2CO3溶液
下列对有机物的叙述中，不正确的是( )
A．常温下，与NaHCO3溶液反应放出CO2气体
B．能发生碱性水解，1mol该有机物完全反应需消耗8mol
NaOH
C．与稀硫酸共热时，生成两种有机物
D．该有机物的分子式为C14H10O9
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.有机物甲的分子式为C9H18O2，在酸性条件下甲水解为 乙和丙两种有机物，乙和丙的分子量相同，则甲的结构
有_1_6_种,若乙经一系列氧化最终可转化为丙的同类物质， 则甲的结构有__8___种。
2.C8H16O2可实现下列转化，则A的结构有多少种？ 3.提纲3：若C、E均不能发生银镜 反应，则A的可能结构有多少种？ 若C、E均能发生银镜反应，则A的可能结构有多少种？
(3)柠檬醛有多种同分异构体，能满足下列条件的同
分异构体有1？5种。(已知C3H6ClBr有5种结构)
A.含有一个六元环
，六元环上只有一个取代
基；B.能发生银镜反应。
6.分子式为C6H12O3的有机物A，不含支链，且含有 羧基和羟基，在浓硫酸作用下生成六元环酯B，写出 AB的结构简式。 7.A到F可知，A的结构为？
A．①②B．②④
C．③④ D．②③
3.只用一种试剂便可将苯、苯酚、四氯化碳、乙醛4种无色液体进 行鉴别，这种试剂是( )
①银氨溶液 ②新制的Cu(OH)2悬浊液 ③NaOH溶液 ④溴水
A．仅①④
B．仅②③
C．①②③④ D．仅①②④
4.用化学方法鉴别，苯，甲苯，乙醇，1－己烯，甲醛，苯酚，
最好依次用哪组试剂（ ）
下列化合物中，不属于酯类的是（ ）
高中化学限定条件下同分异构体的书写技巧
C=C—C
CH3
模型构建
限定条件同分异构体的书写
小结3:插入法
“桥基”基团（即二价基团，主要包括﹣C≡C-、-0-、
-CO-、酯基-COO﹣等），在有机物的结构简式中只能位于链
的中间。解题时可先将“桥基”从分子中抠出来，然后有序
插入到“碳骨架”中即得可能的同分异构体结构。
插入法的技巧
对称基团﹣C≡C-、-0-、-CO-同分异构
限定条件同分异构体的书写模型
分子式
数出不饱和度
和除氢原子以
外其他元素原
子的个数。
片段
从限定条件出发
结合结构信息，
确定侧链的结构、
官能团、官能团
的个数等片段。
拼接
采用取代、插
入、分类讨论
法等方式组装。
PART
04
四、小试牛刀
【训练 1】
B(结构简式:CH2＝CHOC2H5)的同分异构体F与B有完全相同
体的个数: C-C种类数×1
不对称基团酯基-COO-同分异构体
个数:C-C种类数×2+C-H种类数×1
例4.分子式为C8H10O且与对甲基苯酚互为同系
9
物的同分异构体有_______种，写出其中一种
的结构简式:_________________________。
分子式
Ω: 2
C: 8
O: 1
分类讨论法
限定条件下同分异构体的书写
PART
01
一、学习目标
学习目标
能基于官能团、化学键的特点分析和推断含典型
官能团的有机化合物，能根据限定条件正确快速
书写同分异构体。
PART
02
二、知识储备
同分异构体的书写及数目判断技巧总结
同分异构体的书写及数目判断技巧总结1．同分异构体的书写规律(1)烷烃：烷烃只存在碳链异构，书写时要注意全面而不重复，具体规则如下：(2)具有官能团的有机物：一般按碳链异构→位置异构→官能团异构的顺序书写。
例：(以C4H10O为例且只写出骨架与官能团)①碳链异构⇒C—C—C—C、②位置异构⇒③官能团异构⇒C—O—C—C—C、、C—C—O—C—C(3)芳香族化合物：两个取代基在苯环上的位置有邻、间、对3种。
(4)限定条件同分异构体的书写解答这类题目时，要注意分析限定条件的含义，弄清楚在限定条件下可以确定什么，一般都是根据官能团的特征反应限定官能团的种类、根据等效氢原子的种类限定对称性(如苯环上的一取代物的种数、核磁共振氢谱中峰的个数等)，再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。
2．同分异构体数目的判断方法(1)记忆法：记住一些常见有机物同分异构体数目，如①凡只含一个碳原子的分子均无异构体；②乙烷、丙烷、乙烯、乙炔无异构体；③4个碳原子的烷烃有2种异构体，5个碳原子的烷烃有3种异构体，6个碳原子的烷烃有5种异构体。
(2)基元法：如丁基有4种，则丁醇、戊醛、戊酸都有4种同分异构体。
(3)替代法：如二氯苯(C6H4Cl2)有3种同分异构体，四氯苯也有3种同分异构体(将H和Cl互换)；又如CH4的一氯代物只有1种，新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有1种。
(4)等效氢法：等效氢法是判断同分异构体数目的重要方法，其规律有：①同一碳原子上的氢原子等效。
②同一碳原子上的甲基上的氢原子等效。
③位于对称位置上的碳原子上的氢原子等效。
典例分析1．与F()官能团的种类和数目完全相同的同分异构体有________种(不含立体结构)，其中核磁共振氢谱为4组峰，且峰面积之比为1∶2∶3∶4的是________________(写结构简式)。
答案8解析F中含有2个羧基，与F官能团种类和数目完全相同的同分异构体有，共8种。
满足限定条件的同分异构体的书写方法与技巧
满足限定条件的同分异构体的书写方法与技巧作者：张文俊来源：《中学化学》2016年第05期一、题型设置的价值与类型1.题型设置的类型纵观近年来各地的化学高考试卷，本类题型经常设置为以下两种类型：（1）根据题设所给限定条件书写符合要求的同分异构体的结构简式。
（2）不要求直接写出符合要求的同分异构体的结构简式，而是判定满足所给条件要求的同分异构体的可能种数。
2.题型设置的价值高考题型设置类型不再是通过碳链异构、位置异构、官能团类别异构三个维度下的图形对称变换来一一列举，而是框定限定条件以期弱化数学思想来回归化学的本真，着眼于有机物结构与性质的关系，侧重于化学方法和技巧的使用，从而更大限度地考查了学生的化学思想和化学基本素养。
二、题型突破的思路与方法1.解题必备的基础知识（1）了解常见官能团的性质：性质信息是本类问题的一个基本点，考生必须能由题设所给信息快速匹配出具有相关性质的官能团或结构片段。
为此，必须熟悉典型有机物以及常见官能团的性质。
（2）掌握常见的官能团类别异构：要想对官能团转换灵活自如，考生还需熟悉常见的类别异构。
如酚类与芳香醇以及芳香醚的异构，羧酸与酯类以及羟基醛的异构等，详见表1。
3.常用的方法与技巧（1）对称法例1某有机物M的结构简式为：HOCHCH（CH3）2COOH写出这一有机物满足下列限定条件的一种同分异构体。
①核磁共振氢谱（H-NMR）显示分子中含有一个苯环，且该苯环上的氢原子峰只有一个；②与Ag（NH3）2OH溶液反应时试管内壁有银镜产生；③滴入三氯化铁溶液显紫色；④苯环上连接的烃基共含四个碳原子。
解析步骤1，观察该物质结构，得出以下信息：苯环侧链上共含有五个碳原子，三个氧原子，不饱和度为1；步骤2，根据限定条件，得出结构特征：“H-NMR谱显示分子中含有苯环，且苯环上的氢原子只有一个峰”说明整体结构对称，“与Ag（NH3）2OH溶液反应时试管内壁有银镜产生”说明结构中含有—CHO，“滴入三氯化铁溶液显紫色” 说明结构中存在酚羟基（-OH）。
第 72 讲-同分异构体的类型和书写方法(学案)
第 72 讲-同分异构体的类型和书写方法一、知识重构1．同分异构体概念分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。
2．同分异构体类型同分异构体主要有：类别异构、碳链异构、位置异构、立体异构（1）类别异构（判断他是谁）一般结合分子式和某些特征性质判断结构中出现的官能团来判断他是谁。
（2）碳链异构要熟练掌握几个重要的有机物和烃基的异构：丁烷：正丁烷、异丁烷戊烷：正戊烷、异戊烷、新戊烷—C3H7：2种异构体；—C4H9：4种异构体；—C5H11：8种异构体（3）位置异构①链状结构中基团的位置异构遵循：有序性、对称性的原则，避免重复和遗漏；①苯环上不同类型的位置异构体总结如下：AA、AB二取代：3种(邻、间、对)；AAA三取代：3种(连、偏、均)；AAB三取代：6种；ABC三取代：10种；AAAB四取代：6种；AABB四取代：11种；ABCD四取代：30种。
（4）立体异构立体异构包括：顺反异构、对映异构（光学异构）①顺反异构由于碳碳双键不能旋转，当碳碳双键的碳原子上连有不同的原子或原子团时，可能会存在顺反异构现象。
顺式结构：两个相同的基团在双键的同侧。
反式结构：两个相同的基团在双键的异侧。
①对映异构当有机物分子中有连接着4个不同的原子或原子团的碳原子(又叫手性碳原子)时，就可能存在对映异构现象。
其中中心碳原子称为“手性碳原子”。
二、重温经典1.（2022∙广东卷21节选）（5）化合物VI （OH）有多种同分异构体，其中含C=O 结构的有_____种，核磁共振氢谱图上只有一组峰的结构简式为_______。
【答案】2【解析】VI 分子式为C 3H 6O ，不饱和度Ω=1，限定条件为含C=O 结构，由此我们可以判断出该同分异构体为醛或酮。
若为醛则为丙醛，若为酮则为丙酮。
核磁共振氢谱图上只有一组峰的结构说明这6个H 完全相同，也就是这个物质的对称性特别好，所以为丙酮。
温馨提示：核磁共振氢谱中有几种不同的峰，分子中就有几种氢原子，利用等效氢原子判断氢原子的种类。
限定条件下同分异构体的书写
【练习1】（2011高三期末统测）我国化学家于2007 年合成了一种新型除草剂
（3）写出同时满足下列条件的物质③的同分异构体的结构简 式 （写出一种即可）。 ①属于芳香族化合物； ②苯环上的一取代物只有两种； ③在铜催化下与O2反应，其生成物1 mol与足量的银氨溶液反 应生成4 mol Ag
【练习2】 （ 2011苏锡常镇四市一模）
限定条件下同分异构体的书写
考试说明
了解有机化合物存在异构现象，能判断简 单有机化合物的同分异构体（不包括手性异构 体）。
近年高考题有机物同分异构体的命题特点： ①通常是多官能团化合物，一般含有苯环。 ②有限制条件，信息量较大。 ③问题一般是推断符合限制条件的同分异构体 数目或写出符合条件的一种或几种结构简式。
常见限定性条件
组成、性质、结构、数据、光谱„„
常见限定性条件
性 质 有机物分子中的官能团或结 构特征 含-COOH 含酚-OH 含酚酯结构 含-CHO（注意甲酸）
与Na2CO3反应放出CO2 与FeCl3发生显色反应 水解后的产物与FeCl3 溶液发生显色反应 能发生银镜反应 能与NaOH溶液反应
香兰素
例2 变式三：与香兰素互为同 分异构体，满足下列条件的结构 有 10 种 ①能与碳酸氢钠溶液反应 ②能与FeCl3溶液发生显色反应 ③有6种不同化学环境的氢原子
香兰素
【小结】有限制条件的同分异构体判断 和书写的策略：
先弄清限制条件下的官能团类别，再分析可能的 位置异构。 1.官能团类别互变主要有： ①羧基、酯基和羟基醛的转化②芳香醇与酚、 醚③醛与酮、烯醇等。 2.位置异构主要有苯环上位置异构；碳链异构等。
例2 变式一：写出同时满足下 列条件的香兰素的一种同分异 构体的结构简式 ①能与碳酸氢钠溶液反应 ②能与FeCl3溶液发生显色反应 ③有5种不同化学环境的氢原子
有限制条件的有机物同分异构体的书写
4、注意 “氧原子”在官能团中的分配 、 氧原子” ，
技巧性。 掌握技巧性。
苯氧乙酸同分异构体中， 苯氧乙酸同分异构体中，分子 里有四种不同化学环境的氢原 子的酚类化合物有 6 种。
基团的拆分与组合
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解 题 步 骤
1 .明确书写什么物质的同分异构体， 明确书写什么物质的同分异构体， 明确书写什么物质的同分异构体 该物质的组成情况怎样? 该物质的组成情况怎样 2. 解读限制条件，从性质联想结构。 解读限制条件，从性质联想结构。
命题方向
一般都含苯环
1.官能团互变（①羧基、酯基和羟基醛的转 官能团互变（ 羧基、 官能团互变 芳香醇与酚、 醛与酮、烯醇等） 化；②芳香醇与酚、醚；③醛与酮、烯醇等） 2.位置异构（苯环上位置异构；碳链异构等） 位置异构（ 位置异构 苯环上位置异构；碳链异构等）
策略： 弄清限制条件下的官能团类别， 策略：先弄清限制条件下的官能团类别， 官能团类别 分析可能的位置异构 位置异构。 再分析可能的位置异构。
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3、 快速判断“等效氢”，抓住对称性 、 快速判断“等效氢”
。
的同分异构体有多种， 例4.D的同分异构体有多种，写出具 的同分异构体有多种 有下列性质的同分异构体的结构简式。 有下列性质的同分异构体的结构简式。 ①能与FeCl3溶液发生显色反应 能与 ②能发生银镜反应 ③核磁共振氢谱有四个峰
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7
反 思 归 纳
近年来考查的主要是限制 近年来考查的主要是限制 条件下有机物同分异构体的书 条件下有机物同分异构体的书 写和判断，常见以下两种形式： 写和判断，常见以下两种形式：
①写出或补充有限制条件的有机物 写出或补充有限制条件的有机物 同分异构体的结构简式。 同分异构体的结构简式。 推断符合限制条件的有机物 符合限制条件的有机物同分 ②推断符合限制条件的有机物同分 异构体种数。 异构体种数。
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制条件的同分异构体的
书写
Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】
有限制条件的同分异构体的书写
1、碳链上的条件限制型异构
【例1】 已知化合物A 的分子式为C 3H 6O ，写出满足下列条件的A 同分异构体的结构简式。
（1）A 能发生银镜反应： ；
（2）A 不能使溴的CCl 4褪色，其核磁共振氢谱为单峰： 。
【变式】已知某化合物的分子式为C 4H 6O 2，A 不能发生银镜反应，但能使溴水褪色，
能水解且产物的碳原子数不等，则A 的结构简式为
【例2】有三种不同的基团，分别为－X 、―Y 、―Z ，若同时分别取代苯环上的三个氢原子，能生成的同分异构体数目是 种 【经典实例】
【例3】 （2012·全国新课标卷） E （ ）的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的共有_________种，其中核磁共振氢谱三种不同化学环境的氢，且峰面积比为
2:2:1的是_____________________ （写结构简式）。
【例4】 写出符合下列条件下A 的同分异构体______种
①能使FeCl 3溶液显紫色反应 ②能与NaHCO 3反应产生CO 2
【例5】苯氧乙酸同分异构体中，分子里有四种不同化学环境
的氢原子的酚类化合物有 种。
【拓展】写出对应同分异构的结构简式： 【课堂小练】
1. C 5H 12O 的同分异构体中不能与金属钠反应生成氢气的共有 种（不考虑立体异构），
其中核磁共振氢谱只有两组峰，且峰面积比为3:1的为 （写键线式）。
2.写出同时符合下列条件的C 7H 6O 3的同分异构体的结构简式（写出3种）。
①属酚类化合物，且苯环上有三种不同化学环境的氢原子； ②能发生银镜反应
3.芳香化合物C 8H 8O 3分子中含有醛基、酯基和醚基三种含氧官能团，写出所有
可能结构简式
【真题演练】
1.（2009江苏）多沙唑嗪盐酸盐是一种用于治疗高血压的药
物。
①苯的衍生物，且苯环上的一取代产物只有两种；
②与Na2CO3 溶液反应放出CO2气体；
溶液发生显色反应。
③水解后的产物才能与FeCl
3
写出满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式。
2.（2010江苏）H属于α-氨基酸，与B的水解产物互为同分异构体。
溶液发生显色反应，且苯环上的一氯代物只有2种。
H能与FeCl
3
写出两种满足上述条件的H的结构简式：
3.（2011江苏）写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式：
；
①能与金属钠反应放出H
2
②是萘的衍生物，且取代基都在同一个苯环上；
③可发生水解反应，其中一种水解产物能发生银镜反应，另一种水解产物
分子中有5种不同化学环境的氢。
4.（2012江苏）写出同时满足下列条件的B 的一种同分异构
体的结构简式：
①分子中含有两个苯环；
②分子中有7 种不同化学环境的氢；
溶液发生显色反应，但水解产物之一能发生
③不能与FeCl
3
此反应。
5.（2013江苏）某化合物是E的同分异构体，且分子中
只有两种不同化学环境的氢。
写出该化合物的
结构简式： (任写一种)。
6.（2014江苏）B的一种同分异构体满足下列条件：
①能发生银镜反应，其水解产物之一能与FeCl3溶液发生
显色反应。
②分子中有6种不同化学环境的氢，且分子中含有两个苯环。
写出该同分异构体的结构简式。
【小结】
1.明确已知物质及其组成（题目直接给出或联系上下文推出）；
2.解读条件（性质）→联想官能团（特征结构）；
3.组装新物质。
策略：先弄清限制条件下的官能团类别，再分析可能的位置异构
书写一定要有序！
【课后小练】
1.非诺洛芬的一种同分异构体满足下列条件：
①能与NaHCO
3反应放出CO
2
②能与 FeCl
3
溶液发生显色反应。
③分子中有6 种不同化学环境的氢。
④分子中含有两个苯环。
写出符合条件的一种同分异构体的结构简式：。
2.已知：氰基（一CN）的完全水解反应生成羧基（一COOH )，
图B水解的产物有多种同分异构体，
写出符合下列条件的一种同分异构体
①能与FeCl
3
溶液发生显色反应；
②能发生银镜反应
③核磁共振氢谱共有4个吸收峰
3.写出同时满足下列条件的阿司匹林的一种同分异构体的结构简
式：。
①苯环上一卤代物只有2种；
②能发生银镜反应，分子中无甲基；
③1mol该物质最多能与3molNaOH反应。
4.写出比F少5个碳原子的同系物X的结构简式：（写一种）；X有多种同分异构体，满足下列条件的X的同分异构体共有种。
①属于芳香族化合物 ②苯环上只有1个取代基 ③属于酯类物质
【拓展】写出对应的X 的结构简式
5．写出满足下列条件的C 的同分异构体的结构简式： 、
① 苯环上只有两种取代基。
②分子中只有4种不同化学环境的氢。
③能与NaHCO 3反应生成CO 2。
6.某化合物是D 的同分异构体，且分子中只有三种不同化学环境的氢。
写出该化合物的结构简式： （任写一种）。
7.已知D( C 9H 11NO 3 ) 的同分异构体 H 是一种α-氨基酸， H 可被酸性KMnO 4溶液氧化成对苯二甲酸，则 H 的 结构简式是 。
8.写出同时满足下列条件的香兰素的一种 同分异构体的结构简式 ①能与NaHCO 3溶液反应 ②能与FeCl 3溶液发生显色反应 ③有5种不同化学环境的氢原子 9. C 的同分异构体满足下列条件： ① 能与FeCl 3溶液发生显色反应。
② 核磁共振氢谱有5个峰且峰的面积比为2：4：4：1：1；
③分子中含有两个苯环。
CH=CHCHO
写出该同分异构体的结构简式_________________ 10.某有机物的结构如图，写出满足下列条件的
该有机物的所有同分异构体。
①是苯的对位二取代化合物； ②能与FeCl 3溶液发生显色反应；
③不考虑烯醇（
C C
OH ）结构。
写出该同分异构体的结构简式_________________ 11.某有机物的结构如右图,写出同时满足
下列条件的该有机物所有同分异构体的结构简式。
①分子中不含羰基和羟基； ②是苯的对二取代物；
③除苯环外，不含其他环状结构。
写出该同分异构体的结构简式_________________
12.芳香化合物D 是1-萘(酚)的同分异构体，其分子中有两个官能团，能发生银镜反应，D 能被KMnO 4酸性溶液氧化成E(C 2H 4O 2)和芳香化合物F(C 8H 6O 4)，E 和F 与碳酸氢钠溶液反应均能放出CO 2气体，F 芳环上的一硝化产物只有一种。
D 的结构简式为______________；由F 生成一硝化产物的化学方程式为
___________________________
，
该
产
物
的
名
称
是
___________________________________________ 。
（C 8H 11N ）的同分异构体中含有苯环的还有________种(不考虑立体结构)，其中核磁共振氢谱为4组峰，核磁共振氢谱显示F 苯环上有两种化学环境的
氢，且面积比为6∶2∶2∶1的是__________________________________________(写出其中一种的结构简式)。
14.写出同时符合下列条件的A（C
7H
7
NO
2
）的同分异构体的结构简式
________________。
①苯环上只有两种不同化学环境的氢原子
②分子中含有－CHO
15.化合物A是合成天然橡胶的单体，分子式为C
5H
8
，某化合物（不含聚集双烯
C=C=C结构单元）是A的同分异构体，且分子中有三种不同化学环境的氢。
写出该化合物的结构简式：
(任写一种)；
16.请写出一种同时满足下列条件的
①苯环上有3个取代基；
②具有α—氨基酸结构；
③有6种不同化学环境的氢原子。
B的同分异构体的结构简式________ 。
17.写出同时满足下列条件的
C的一种同分异构体的结构简式：
___________
①属于苯的对位二元取代物；
②含有硝基、羟基和羧基。
C。