?專題31 同分異構(gòu)體的書寫及數(shù)目判斷
目錄
一、熱點(diǎn)題型歸納………………………………………………………………………………………………………1
【題型一】等效氫法判斷一元取代物同分異構(gòu)體數(shù)目………………………………………………………………1
【題型二】基團(tuán)替換法判斷有機(jī)物的同分異構(gòu)體數(shù)目………………………………………………………………2
【題型三】排列法判斷芳香化合物的同分異構(gòu)體數(shù)目………………………………………………………………4
【題型四】基團(tuán)取代法判斷有機(jī)物的同分異構(gòu)體數(shù)目………………………………………………………………8
【題型五】烴基組合法判斷有機(jī)物的同分異構(gòu)體數(shù)目………………………………………………………………11
【題型六】取代組合法判斷有機(jī)物的同分異構(gòu)體數(shù)目………………………………………………………………13
【題型七】定位淘汰法判斷有機(jī)物的同分異構(gòu)體數(shù)目………………………………………………………………15
【題型八】限定條件的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式的書寫…………………………………………………………………16
二、最新模考題組練……………………………………………………………………………………………………20

【題型一】等效氫法判斷一元取代物同分異構(gòu)體數(shù)目
【典例分析】
【典例1】(2015·安徽高考)W是D()的同分異構(gòu)體,具有下列結(jié)構(gòu)特征:①屬于萘()的一元取代物;②存在羥甲基(-CH2OH)。寫出W所有可能的結(jié)構(gòu)簡式_____________________。
【解析】D的分子式為C13H10O,其不飽和度為9,W含萘環(huán)(,其不飽和度為7)、側(cè)鏈含有3個(gè)碳原子而且含2個(gè)不飽和度。側(cè)鏈含1個(gè)-CH2OH,則必含-C≡C-,一元取代物中只含1個(gè)取代基,則該取代基一定是-C≡C-CH2OH。萘環(huán)上有2中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,則該同分異構(gòu)體是和。
【答案】、
【提分秘籍】
1.規(guī)則:等效氫原子的種類數(shù)等于一元取代物的種類數(shù)。
2.等效氫原子的種類的判斷
(1)分子中同一個(gè)碳原子上的氫原子等效。
①CH4分子中的4個(gè)氫原子等效
②CH3CH2CH3分子中“-CH2-”上的的2個(gè)氫原子等效
(2)與同一個(gè)碳原子相連的甲基上的氫原子等效。
①新戊烷()分子中的12個(gè)氫原子等效。
②CH3CH2CH3分子中“-CH3”上的的6個(gè)氫原子等效
(3)同一分子中處于軸對(duì)稱位置或鏡面對(duì)稱位置上的氫原子是等效的。
①分子中,在苯環(huán)所在的平面內(nèi)有兩條互相垂直的對(duì)稱軸,故有兩類等效氫。
②分子中的18個(gè)氫原子等效。
【變式演練】
1.(2014·新課標(biāo)全國卷Ⅱ)四聯(lián)苯的一氯代物有( )。
A.3種 B.4種 C.5種 D.6種
【解析】選C。如下圖所示,利用對(duì)稱法判斷四聯(lián)苯有5種等效氫,所以一氯代物有5種。

2.(內(nèi)蒙古通遼市2022屆高三上學(xué)期第三次階段性考試)某鏈狀烷烴的相對(duì)密度為H2的43倍,其有多種同分異構(gòu)體,其中含4個(gè)甲基的該烷烴的一溴取代物的數(shù)目可能是( )。
A.1種 B.2種 C.4種 D.5種
【解析】選B。某鏈狀烷烴的相對(duì)密度為H2的43倍,則該烴的相對(duì)分子質(zhì)量為43×2=86,烷烴的通式為CnH2n+2,則有12n+2n+2=86,求得n=6,可知該烴的分子式為C6H14。含4個(gè)甲基的烷烴可能是、;的分子中有2種氫原子,如圖中的數(shù)字所標(biāo)識(shí),,則保留4個(gè)甲基,只能取代2號(hào)位上的氫,有一種;的分子中有3種氫原子,如圖中的數(shù)字所標(biāo)識(shí),,則保留4個(gè)甲基,只能取代2號(hào)位上的氫,有一種;共有兩種,B符合題意。
3.(2021~2022學(xué)年哈爾濱第一次調(diào)研)乙苯與氫氣加成,其產(chǎn)物的一氯代物的同分異構(gòu)體數(shù)目有(不考慮立體異構(gòu))( )。
A.4種 B.5種 C.6種 D.7種
【解析】選C。完全氫化后的產(chǎn)物,即為乙基環(huán)己烷,六元環(huán)含有4種H,乙基含有2種H,故產(chǎn)物的一氯代物有6種同分異構(gòu)體。
【題型二】基團(tuán)替換法判斷有機(jī)物的同分異構(gòu)體數(shù)目
【典例分析】
【典例2】(2022·福建廈門高三12月模擬)含有一個(gè)叁鍵的炔烴,加氫后產(chǎn)物的鍵線式為,這種炔烴有( )。
A.1種 B.2種 C.3種 D.4種
【解析】選A。三鍵加成后每個(gè)碳原子上至少有兩個(gè)氫原子,因此原炔烴相鄰的兩個(gè)碳原子上至少有兩個(gè)氫原子;只有符合要求。
【提分秘籍】
1.適用范圍:判斷具備一定條件下烯或炔的同分異構(gòu)體數(shù)目
(1)烯:雙鍵替換法
(2)炔:叁鍵替換法
2.烯烴同分異構(gòu)體(以C5H10為例):
(1)按照烷烴同分異構(gòu)體的書寫步驟,寫出可能的碳架結(jié)構(gòu):

(2)根據(jù)碳架結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性和碳原子的成鍵特點(diǎn),在碳架上可能的位置添加雙鍵(箭頭所指的位置)。
(3)補(bǔ)寫氫原子:根據(jù)碳原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,補(bǔ)寫各碳原子所結(jié)合的氫原子數(shù)。
CH2=CHCH2CH2CH3、CH3CH=CHCH2CH3、CH2CH2CH3、CH3-CHCH3、CH3-CH=CH2
3.炔烴同分異構(gòu)體(以C5H8為例):
(1)按照烷烴同分異構(gòu)體的書寫步驟,寫出可能的碳架結(jié)構(gòu):

(2)根據(jù)碳架結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性和碳原子的成鍵特點(diǎn),在碳架上可能的位置添加雙鍵(箭頭所指的位置)。
(3)補(bǔ)寫氫原子:根據(jù)碳原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,補(bǔ)寫各碳原子所結(jié)合的氫原子數(shù)。
CH≡CCH2CH2CH3、CH3C≡CCH2CH3、CH3-C≡CH。
【變式演練】
1.(2022·陜西榆林高三3月模擬)由分子式為C5H12O的醇在濃硫酸加熱的條件下發(fā)生消去反應(yīng)得到的烯烴有(不含立體異構(gòu))( )。
A.5種 B.6種 C.7種 D.8種
【解析】選A。分子式為C5H12O的醇發(fā)生消去反應(yīng)得到分子式為C5H10的烯烴,該烯烴的同分異構(gòu)體共有5種:CH2=CHCH2CH2CH3、CH3CH=CHCH2CH3、CH2=CHCH(CH3)2、CH3CH=C(CH3)2、CH3CH2CH2。
2.是由一種單烯烴加氫而成的,那么原烯烴的可能結(jié)構(gòu)有( )。
A.1種 B.2種 C.3種 D.4種
【解析】選C。根據(jù)烯烴與H2加成反應(yīng)的原理,推知該烷烴分子中相鄰碳原子上均帶氫原子的碳原子間是對(duì)應(yīng)烯烴存在碳碳雙鍵的位置,有如圖所示3種位置不同的C=C雙鍵,故該烯烴的結(jié)構(gòu)有3種。
3.(2022~2023學(xué)年吉林丹東11月模擬)1molC10H18(),在適當(dāng)條件下脫去1molH2,可能生成的產(chǎn)物( )。
A.1種 B.2種 C.3種 D.4種
【解析】選D。相鄰的兩個(gè)碳原子上每一個(gè)上都脫去1個(gè)氫原子,可以得到如下四種結(jié)構(gòu):

4.(2019·天津高考)化合物B[CH3C≡CCOOC(CH3)3]的核磁共振氫譜中有____個(gè)吸收峰;其滿足以下條件的同分異構(gòu)體(不考慮手性異構(gòu))數(shù)目為__________。
①分子中含有碳碳三鍵和乙酯基(-COOCH2CH3)
②分子中有連續(xù)四個(gè)碳原子在一條直線上
寫出其中碳碳三鍵和乙酯基直接相連的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式__________。
【解析】CH3C≡CCOOC(CH3)3的核磁共振氫譜有2種。符合條件的同分異構(gòu)體有:CH3-C≡C-CH2-CH2-COOCH2CH3、CH3-CH2-C≡C-CH2-COOCH2CH3、CH3-CH2-CH2-C≡C-COOCH2CH3、CH3-CH(CH3)-C≡C-COOCH2CH3、共五種。其中碳碳三鍵和乙酯基直接相連的有CH3-CH2-CH2-C≡C-COOCH2CH3、CH3-CH(CH3)-C≡C-COOCH2CH3兩種。
【答案】2;5和CH3CH2CH2C≡CCOOCH2CH3
【題型三】排列法判斷芳香化合物的同分異構(gòu)體數(shù)目
【典例分析】
【典例3】(2021·廣東省選擇考)化合物Ⅵ的芳香族同分異構(gòu)體中,同時(shí)滿足如下條件的有_______種,寫出其中任意一種的結(jié)構(gòu)簡式:_________________。
條件:a.能與NaHCO3反應(yīng);b.最多能與2倍物質(zhì)的量的NaOH反應(yīng);c.能與3倍物質(zhì)的量的Na發(fā)生放出H2的反應(yīng);d.核磁共振氫譜確定分子中有6個(gè)化學(xué)環(huán)境相同的氫原子;e.不含手性碳原子(手性碳原子是指連有4個(gè)不同的原子或原子團(tuán)的飽和碳原子)。

【解析】化合物Ⅳ的分子式為C10H12O4,能與NaHCO3反應(yīng)說明含有羧基,能與NaOH反應(yīng)說明含有酚羥基或羧基或酯基,最多能與2倍物質(zhì)的量的NaOH反應(yīng),說明除一個(gè)羧基外還可能含有酚羥基、羧基、酯基其中的一個(gè),能與Na反應(yīng)的掛能能團(tuán)為醇羥基、酚羥基、羧基,能與3倍物質(zhì)的量的發(fā)生放出的反應(yīng),說明一定含有醇羥基,綜上該分子一定含有羧基和醇羥基,由于該分子共有4個(gè)碳氧原子,不可能再含有羧基和酯基,則還應(yīng)含有酚羥基,核磁共振氫譜確定分子中有6個(gè)化學(xué)環(huán)境相同的氫原子,說明含有兩個(gè)甲基取代基,并且高度對(duì)稱,據(jù)此可知共有三個(gè)取代基,分別是-OH、-COOH和,當(dāng)-OH與-COOH處于對(duì)位時(shí),有兩種不同的取代位置,即和;當(dāng)-OH與處于對(duì)位時(shí),-COOH有兩種不同的取代位置,即和;當(dāng)-COOH與處于對(duì)位時(shí),-OH有兩種不同的取代位置,即和;當(dāng)三個(gè)取代基處于三個(gè)連續(xù)碳時(shí),共有三種情況,即、和;當(dāng)三個(gè)取代基處于間位時(shí),共有一種情況,即,綜上分析該有機(jī)物的同分異構(gòu)體共有十種。
【答案】10;
【提分秘籍】
1.側(cè)鏈有一個(gè)取代基:側(cè)鏈有幾種同分異構(gòu)體,該芳香烴就有幾種同分異構(gòu)體
(1)C3H7:側(cè)鏈丙基-C3H7有2種結(jié)構(gòu),故其芳香烴的同分異構(gòu)體有2種
(2)C4H9:側(cè)鏈丁基-C4H9有4種結(jié)構(gòu),故其芳香烴的同分異構(gòu)體有4種
(3)C5H11:側(cè)鏈戊基-C5H11有8種結(jié)構(gòu),故其芳香烴的同分異構(gòu)體有8種
2.側(cè)鏈有2個(gè)取代基:有“鄰”“間”“對(duì)”三種
(1)兩個(gè)相同的取代基
、、
(2)兩個(gè)不同的取代基
、、
3.側(cè)鏈有3個(gè)取代基:采取“定二移一”的方法
(1)三個(gè)相同的取代基:有“連”“偏”“均”三種


(2)三個(gè)取代基兩個(gè)相同,一個(gè)不同
先固定兩個(gè)相同的取代基,即鄰、間、對(duì)三種,再加另一個(gè),從第一個(gè)開始書寫,去掉重復(fù)的即可。例如二氯一溴苯的種數(shù),第一步先在苯上進(jìn)行二氯取代,得三種(鄰、間、對(duì))二氯苯,然后分別對(duì)這三種二氯苯進(jìn)行一溴取代,共有(2+3+1=6)六種。

(3)三個(gè)取代基完全不同
方法一樣,這時(shí)間位和鄰位四種位置完全不一樣,對(duì)位兩種,共十種。

【特別提醒】熟記苯環(huán)上有多個(gè)取代基相應(yīng)同分異構(gòu)體的數(shù)目
取代基特征
兩同或兩異
三同
兩同一異
三同一異
三不同
同分異構(gòu)體數(shù)
3
3
6
6
10
4.C8H10O的芳香族同分異構(gòu)體
(1)芳香醇類的同分異構(gòu)體
①只有1個(gè)側(cè)鏈:CH2CH2OH、-CH3
②有2個(gè)側(cè)鏈(-CH3和-CH2OH):有鄰、間、對(duì)三種
、、CH3-CH2OH
(2)芳香醚類的同分異構(gòu)體
①只有1個(gè)側(cè)鏈:OCH2CH3、CH2OCH3
②有2個(gè)側(cè)鏈(-CH3和-OCH3):有鄰、間、對(duì)三種
、、CH3-OCH3
(3)酚的同分異構(gòu)體
①苯環(huán)上含-OH和-CH2CH3兩個(gè)取代基,有鄰、間、對(duì)3種
、、CH3CH2-OH
②苯環(huán)上含-OH和2個(gè)-CH3兩個(gè)取代基,有6種
、、、、、
【變式演練】
1.(2022·山東省等級(jí)考)H的同分異構(gòu)體中,僅含有-OCH2CH3和-NH2和苯環(huán)結(jié)構(gòu)的有_______種。

【解析】H的同分異構(gòu)體僅含有-OCH2CH3和-NH2可知,同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)可以視作、、分子中苯環(huán)上的氫原子被-NH2取代所得結(jié)構(gòu),所得結(jié)構(gòu)分別有1、3、2,共有6種。
【答案】6
2.(2021·湖南省選擇考)B有多種同分異構(gòu)體,同時(shí)滿足下列條件的同分異構(gòu)體有_______種(不考慮立體異構(gòu))①苯環(huán)上有2個(gè)取代基;②能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng);③與FeCl3溶液發(fā)生顯色發(fā)應(yīng),其中核磁共振氫譜有五組峰,且峰面積之比為6∶2∶2∶1∶1的結(jié)構(gòu)簡式為______________________。

【解析】的同分異構(gòu)體滿足:①能發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明結(jié)構(gòu)中存在醛基,②與FeCl3溶液發(fā)生顯色發(fā)應(yīng),說明含有酚羥基,同時(shí)滿足苯環(huán)上有2個(gè)取代基,酚羥基需占據(jù)苯環(huán)上的1個(gè)取代位置,支鏈上苯環(huán)連接方式(紅色點(diǎn)標(biāo)記):、共五種,因此一共有5×3=15種結(jié)構(gòu);其中核磁共振氫譜有五組峰,因酚羥基和醛基均無對(duì)稱結(jié)構(gòu),因此峰面積之比為6∶2∶2∶1∶1的結(jié)構(gòu)簡式一定具有對(duì)稱性(否則苯環(huán)上的氫原子不等效),即苯環(huán)上取代基位于對(duì)位,核磁共振氫譜中峰面積比為6的氫原子位于與同一碳原子相連的兩個(gè)甲基上,因此該同分異構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡式為。
【答案】15;
3.(2021·湖北省選擇考)B的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足以下三個(gè)條件的有_________種(不考慮立體異構(gòu))。①屬于A的同系物;②苯環(huán)上有4個(gè)取代基;③苯環(huán)上一氯代物只有一種。

【解析】B的結(jié)構(gòu)簡式為,A的結(jié)構(gòu)簡式為。根據(jù)①屬于A的同系物,知含有3個(gè)酚羥基、1個(gè)羧基;根據(jù)②苯環(huán)上有4個(gè)取代基,知4個(gè)取代基分別為-OH、-OH、-OH、-C3H6COOH;根據(jù)③苯環(huán)上一氯代物只有1種,知該同分異構(gòu)體為或,又-C3H6COOH有5種,所以滿足條件的同分異構(gòu)體有10種。
【答案】10
4.(2021·遼寧省選擇考)F的同分異構(gòu)體中,含有苯環(huán)、-NH2,且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有_______種;其中核磁共振氫譜峰面積之比為2∶2∶2∶2∶1的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為____________________________。

【解析】F的結(jié)構(gòu)簡式為:,F(xiàn)的同分異構(gòu)體中,含有苯環(huán)、-NH2,且能發(fā)生銀鏡反應(yīng),結(jié)構(gòu)中含有醛基,可能的結(jié)構(gòu):如果苯環(huán)上只有一個(gè)取代基,只有1種結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)為,如果苯環(huán)上含有兩個(gè)取代基,一個(gè)為-CH2CHO,一個(gè)為-NH2,環(huán)上有鄰、間、對(duì)3種結(jié)構(gòu);若苯環(huán)上有兩個(gè)取代基,一個(gè)為-CHO,一個(gè)為-CH2NH2,環(huán)上有鄰、間、對(duì)3種結(jié)構(gòu);若苯環(huán)上有一個(gè)-CH3、一個(gè)-CHO、一個(gè)-NH2,環(huán)上共有10種結(jié)構(gòu),所以共有17種;其中核磁共振氫譜峰面積之比為2∶2∶2∶2∶1的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為:或。
【答案】17;或
5.(2021·全國乙卷)C()的同分異構(gòu)體中,含有苯環(huán)并能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的化合物共有_______種。
【解析】C為,含有苯環(huán)且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的同分異構(gòu)體為:含有醛基,氟原子,氯原子,即苯環(huán)上含有三個(gè)不同的取代基,可能出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)有,故其同分異構(gòu)體為10種。
【答案】10
【題型四】基團(tuán)取代法判斷有機(jī)物的同分異構(gòu)體數(shù)目
【典例分析】
【典例4】(2022·遼寧省選擇考)化合物I的同分異構(gòu)體滿足以下條件的有___________種(不考慮立體異構(gòu));i.含苯環(huán)且苯環(huán)上只有一個(gè)取代基ii.紅外光譜無醚鍵吸收峰其中,苯環(huán)側(cè)鏈上有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,且個(gè)數(shù)比為6∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡式為___________(任寫一種)。
【解析】化合物Ⅰ的分子式為C10H14O,計(jì)算可得不飽和度為4,根據(jù)題目所給信息,化合物Ⅰ的同分異構(gòu)體分子中含有苯環(huán)(已占據(jù)4個(gè)不飽和度),則其余C原子均為飽和碳原子(單鍵連接其他原子);又由紅外光譜無醚鍵吸收峰,可得苯環(huán)上的取代基中含1個(gè)羥基;再由分子中苯環(huán)上只含有1個(gè)取代基,可知該有機(jī)物的碳鏈結(jié)構(gòu)有如下四種:(1、2、3、4均表示羥基的連接位置),所以滿足條件的化合物Ⅰ的同分異構(gòu)體共有12;其中,苯環(huán)側(cè)鏈上有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,且個(gè)數(shù)比為6∶2∶1的同分異構(gòu)體應(yīng)含有兩個(gè)等效的甲基,則其結(jié)構(gòu)簡式為或。
【答案】12;(或)
【提分秘籍】
1.熟記常見的烷烴基種類
名稱
甲基
乙基
丙基
丁基
戊基
己基
化學(xué)式
-CH3
-C2H5
-C3H7
-C4H9
-C5H11
-C6H13
種類
1
1
2
4
8
17
2.單官能團(tuán):根據(jù)烴基種類和限定條件判斷
(1)C4H8O的醛C3H7-CHO(2種,-C3H7有2種)
(2)C5H10O的醛C4H9-CHO(4種,-C4H9有4種)
(3)C6H12O的醛C5H11-CHO(8種,-C5H11有8種)
(4)C6H12O含兩個(gè)甲基的醛:共4種
①先畫出C5H12的三種結(jié)構(gòu)的碳架

②根據(jù)條件用醛基取代相應(yīng)的氫原子

3.含烯或炔雙官能團(tuán):官能團(tuán)先替換后取代法
(1)C5H8O2的烯酸:共8種
(2)先畫出C4H8的三種結(jié)構(gòu)的碳架

(3)用羧基等效取代

4.含非烯炔雙官能團(tuán):官能團(tuán)依次取代法
(1)C5H10O3的羥基酸:共12種
(2)先畫出C4H10的兩種結(jié)構(gòu)的碳架

(3)再用羥基或羧基等效取代

(4)最后用羧基或羥基等效取代

【變式演練】
1.(2015·全國卷Ⅱ)分子式為C5H10O2并能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)放出氣體的有機(jī)物有(不含立體異構(gòu))( )。
A.3種 B.4種 C.5種 D.6種
【解析】選B。分子式為C5H10O2并能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)放出氣體,這說明該有機(jī)物是羧酸,即分子組成為C4H9-COOH,丁基有4種,所以有機(jī)物有4種。
2.(2019·全國卷II)分子式為C4H8BrCl的有機(jī)物共有(不含立體異構(gòu))( )。
A.8種 B.10種 C.12種 D.14種
【解析】選C。C4H8ClBr可以可知丁烷中的2個(gè)H原子分別為1個(gè)Cl、1個(gè)Br原子取代,丁烷只有2種結(jié)構(gòu),氯原子與溴原子可以取代同一碳原子上的H原子,可以取代不同碳原子上的H原子,據(jù)此書寫判斷。先分析碳骨架異構(gòu),分別為C-C-C-C與2種情況,然后分別對(duì)2種碳骨架采用“定一移一”的方法分析,其中骨架C-C-C-C有、共8種,骨架有和,4種,綜上所述,分子式為C4H8BrCl的有機(jī)物種類共8+4=12種,C項(xiàng)正確。
3.(2022·湖南省等級(jí)考)是一種重要的化工原料,其同分異構(gòu)體中能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有_______種(考慮立體異構(gòu)),其中核磁共振氫譜有3組峰,且峰面積之比為4∶1∶1的結(jié)構(gòu)簡式為___________________。
【解析】的同分異構(gòu)體能發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明該物質(zhì)含有醛基,根據(jù)分子式C4H6O可得知,該物質(zhì)還含有碳碳雙鍵或者三元環(huán),則符合條件的同分異構(gòu)體有4種,它們分別是CH2=CHCH2CHO、、和,其中核磁共振氫譜有3組峰,且峰面積之比為4∶1∶1的結(jié)構(gòu)簡式是。
【答案】4;
4.(2020·天津等級(jí)考真題)A()的鏈狀同分異構(gòu)體可發(fā)生銀鏡反應(yīng),寫出這些同分異構(gòu)體所有可能的結(jié)構(gòu):__________。
【解析】A()的不飽和度為2,其鏈狀同分異構(gòu)體可發(fā)生銀鏡反應(yīng)說明該同分異構(gòu)體中含有醛基,則另一個(gè)不飽和度是由碳碳雙鍵引起的。先畫出相應(yīng)的丙烯的結(jié)構(gòu)(CH=CHCH3),在用醛基取代氫原子即可:CH3CH=CHCHO、CH2=CHCH2CHO、CH2=C(CHO)CH3,注意CH3CH=CHCHO存在順反異構(gòu)體:、。
故可能的結(jié)構(gòu)為、、、CH2=CHCH2CHO。
【答案】、、、CH2=CHCH2CHO
5.(2019·全國卷I)寫出具有六元環(huán)結(jié)構(gòu)、并能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的B()的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式__________。(不考慮立體異構(gòu),只需寫出3個(gè))
【解析】具有六元環(huán)結(jié)構(gòu)()、并能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的B的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式中含有醛基。若側(cè)鏈含兩個(gè)不同的取代基,則含-CHO和-CH3,用這兩個(gè)取代基依次取代,有孿、鄰、間、對(duì)4種結(jié)構(gòu):、、、;若換上有一個(gè)取代基,則只可能是-CH2CHO,其結(jié)構(gòu)簡式為。
【答案】、、、、
【題型五】烴基組合法判斷有機(jī)物的同分異構(gòu)體數(shù)目
【典例分析】
【典例5】(2021·天津等級(jí)考)E→F反應(yīng)所用的化合物X的分子式為C5H10O,該化合物能發(fā)生銀鏡反應(yīng),寫出其結(jié)構(gòu)簡式___________,化合物X的含有碳氧雙鍵(--)的同分異構(gòu)體(不包括X、不考慮立體異構(gòu))數(shù)目為___________,其中核磁共振氫譜中有兩組峰的為___________(寫結(jié)構(gòu)簡式)。

【解析】由分析可知物質(zhì)X的結(jié)構(gòu)簡式為,化合物X的含有碳氧雙鍵的同分異構(gòu)體出X外還有3種,另外如果沒有醛基,則可能是羰基,結(jié)構(gòu)分別為:、、,則一共6種,其中核磁共振氫譜中有兩組峰的為、。
【答案】;6;、

【提分秘籍】
1.適用范圍:含二價(jià)官能團(tuán)
2.酯類同分異構(gòu)體
(1)R--OR',R從H原子開始,R'到-CH3結(jié)束
(2)C5H10O2的酯類同分異構(gòu)體:共20種
①甲酸酯類:H--OC4H9,酯種類:H原子種類(1)×丁基種類(4)=4種
②乙酸酯類:CH3--OC3H7,酯種類:甲基種類(1)×丙基種類(2)=2種
③丙酸酯類:C2H5--OC2H5,酯種類:乙基種類(1)×乙基種類(1)=1種
④丁酸酯類:C3H7--OCH3,酯種類:丙基種類(2)×甲基種類(1)=2種
3.含類同分異構(gòu)體
(1)RR',R從H原子開始,R'到H結(jié)束
(2)C6H13NO的含的同分異構(gòu)體:共28種
①HC5H11:H原子種類(1)×戊基種類(8)=8種
②CH3C4H9:甲基種類(1)×丁基種類(4)=4種
③C2H5C3H7:乙基種類(1)×丙基種類(2)=2種
④C3H7C2H5:丙基種類(2)×乙基種類(1)=2種
⑤C4H9CH3:丁基種類(4)×甲基種類(1)=4種
⑥C5H11H:戊基種類(8)×甲基種類(1)=8種
4.醚的同分異構(gòu)體
(1)R-O-R',R從甲基開始,R'到甲基結(jié)束,注意R和R'相同時(shí)有重復(fù)
(2)C6H14O的含-O-的同分異構(gòu)體:共15種
①CH3-O-C5H11:甲基種類(1)×戊基種類(8)=8種
②C2H5-O-C4H9:乙基種類(1)×丁基種類(4)=4種
③C3H7-O-C3H7:左右對(duì)稱,有重復(fù),共3種
④C4H9-O-C2H5:與②重復(fù)
⑤C5H11-O-CH3:與①重復(fù)
(3)烴基相同的對(duì)稱有機(jī)物的同分異構(gòu)體數(shù)目:Cx-X-Cx
①計(jì)算公式:烴基種類數(shù)x+(x-1)+(x-2)+(x-3)+……+1
②常見結(jié)構(gòu)的種類
x值
1
2
3
4
5
烴基種類
1
1
2
4
8
有機(jī)物種類
1
1
3
10
36
5.酮的同分異構(gòu)體
(1)R--R',R從甲基開始,R'到甲基結(jié)束,注意R和R'相同時(shí)有重復(fù)
(2)C6H12O的含--的同分異構(gòu)體:共6種
①CH3--C4H9:甲基種類(1)×丁基種類(4)=4種
②C2H5--C3H7:乙基種類(1)×丙基種類(2)=2種
③C3H7--C2H5:與②重復(fù)
④C4H9--CH3:與①重復(fù)
【變式演練】
1.(2022·海南省選擇考)X是F的分異構(gòu)體,符合下列條件。X可能的結(jié)構(gòu)簡式為_______(任馬一種)。①含有酯基②含有苯環(huán)③核磁共振氫譜有兩組峰

【解析】F的分子式為C10H10O4,X是F的同分異構(gòu)體,X含有苯環(huán)和酯基,其核磁共振氫譜有兩組峰,說明X只有2種不同環(huán)境的H原子,則滿足條件的X的結(jié)構(gòu)簡式為:或。
【答案】或
2.(2022·廣東省等級(jí)考)化合物VI()有多種同分異構(gòu)體,其中含--結(jié)構(gòu)的有_______種,核磁共振氫譜圖上只有一組峰的結(jié)構(gòu)簡式為_________________。
【解析】化合物Ⅵ的分子式為C3H6O,其同分異構(gòu)體中含有--,則符合條件的同分異構(gòu)體有H--CH2CH3和CH3--CH3,共2種,其中核磁共振氫譜中只有一組峰的結(jié)構(gòu)簡式為CH3--CH3。
【答案】2;CH3--CH3
3.(2021·山東省等級(jí)考)A的結(jié)構(gòu)簡式為;符合下列條件的A的同分異構(gòu)體有___種。
①含有酚羥基 ②不能發(fā)生銀鏡反應(yīng) ③含有四種化學(xué)環(huán)境的氫
【解析】A的結(jié)構(gòu)簡式為;A的同分異構(gòu)體中滿足:①含有酚羥基;②不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明結(jié)構(gòu)中不含醛基;③含有四種化學(xué)環(huán)境的氫,說明具有對(duì)稱結(jié)構(gòu),則滿足條件的結(jié)構(gòu)有:、、、,共有4種。
【答案】4
4.(2020·全國Ⅱ卷)化合物C()的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足以下三個(gè)條件的有_______個(gè)(不考慮立體異構(gòu)體,填標(biāo)號(hào))。
(?。┖袃蓚€(gè)甲基;(ⅱ)含有酮羰基(但不含C=C=O);(ⅲ)不含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
a.4 b.6 c.8 d.10
其中,含有手性碳(注:連有四個(gè)不同的原子或基團(tuán)的碳)的化合物的結(jié)構(gòu)簡式為____________。
【解析】C為,其同時(shí)滿足題意三個(gè)條件的同分異構(gòu)體:①碳鏈沒有支鏈時(shí):、、;②有一個(gè)支鏈:、、、、;共8種。其中中號(hào)碳原子為手性碳。
【答案】c;
5.(2015·福建高考)C(CH2CHO)的同分異構(gòu)體有多種,其中苯環(huán)上有一個(gè)甲基的酯類化合物有_______種。
【解析】C的同分異構(gòu)體有多種,其中若苯環(huán)上有一個(gè)甲基,而且是酯類化合物,則另一個(gè)取代基酯基的結(jié)構(gòu)可能是HCOOCH2-、CH3COO-、CH3OOC-三種,它們與甲基在苯環(huán)上的位置分別處于鄰位、間位、對(duì)位三種不同的位置,因此形成的物質(zhì)是3×3=9種。
【答案】9
【題型六】取代組合法判斷有機(jī)物的同分異構(gòu)體數(shù)目
【典例分析】
【典例6】(2014·新課標(biāo)全國卷I)F(C8H11N)的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)的還有____種(不考慮立體異構(gòu))。其中核磁共振氫譜中有4組峰,且面積比為6∶2∶2∶1的是_______________________________(寫出其中的一種的結(jié)構(gòu)簡式)。
【解析】F(C8H11N)的同分異構(gòu)體中,乙苯在支鏈和苯環(huán)上放氨基共有5種同分異構(gòu)體,在支鏈和苯環(huán)上放甲基共有5種,重復(fù)1種,在支鏈和苯環(huán)上放甲基共有5種,苯環(huán)上放兩個(gè)甲基、一個(gè)氨基共有6種,總共20種,除去F共有19種。符合題中條件的有或或。
【答案】19;
【提分秘籍】
1.適用范圍:含單鍵氮原子的有機(jī)物(胺)
(1)取代:-NH2取代烴分子中的氫
(2)組合:烴基組合法判斷-NH-、的同分異構(gòu)體
2.C5H13N含單鍵氮原子的同分異構(gòu)體:共17種
(1)-NH2取代:C5H11-NH2,即戊基的種類8種
(2)-NH-組合
①CH3-NH-C4H9:甲基種類(1)×丁基種類(4)=4種
②C2H5-NH-C3H7:乙基種類(1)×丙基種類(2)=2種
③C3H7-NH-C2H5:與②重復(fù)
④C4H9-NH-CH3:與①重復(fù)
(3)組合
①:即丙基種類,2種
②:1種
【變式演練】
1.(2022·安徽銅陵高三12月模擬)在C3H9N中,N原子以三個(gè)單鍵與其他原子相連接,它具有的同分異構(gòu)體數(shù)目為( )。
A.3種 B.2種 C.4種 D.5種
【解析】選C??梢赞D(zhuǎn)化為用不同的烴基取代“NH3”分子中的氫原子:-C3H7取代“NH3”分子中的1個(gè)氫原子,有:CH3CH2CH2NH2和CH3-NH2兩種;-CH3和-CH2CH3分別取代“NH3”分子中的2個(gè)氫原子,有CH3-CH2-NH-CH3一種;3個(gè)-CH3取代“NH3”分子中的3個(gè)氫原子,(CH3)3N有一種。
2.(2020年·全國卷I)已知苯胺()與甲基吡啶()互為芳香同分異構(gòu)體。E()的六元環(huán)芳香同分異構(gòu)體中,能與金屬鈉反應(yīng),且核磁共振氫譜有四組峰,峰面積之比為6∶2∶2∶1的有________種,其中,芳香環(huán)上為二取代的結(jié)構(gòu)簡式為________。
【解析】已知苯胺與甲基吡啶互為芳香同分異構(gòu)體。E()的六元環(huán)芳香同分異構(gòu)體中,能與金屬鈉反應(yīng),則其分子中也有羥基;核磁共振氫譜有四組峰,峰面積之比為6∶2∶2∶1的有、、、、、,共6種,其中,芳香環(huán)上為二取代的結(jié)構(gòu)簡式為。
【答案】6;
【題型七】定位淘汰法判斷有機(jī)物的同分異構(gòu)體數(shù)目
【典例分析】
【典例7】(2020·全國卷Ⅲ)M為C的一種同分異構(gòu)體。已知:1mol M與飽和碳酸氫鈉溶液充分反應(yīng)能放出2mol二氧化碳。M可能的結(jié)構(gòu)有__________種。若M與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)生成對(duì)苯二甲酸。M的結(jié)構(gòu)簡式為_______________。

【解析】M為C的一種同分異構(gòu)體,1molM與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)能放出2mol二氧化碳,則M中含有兩個(gè)羧基(-COOH)。除去2個(gè)羧基外,剩余部分的母體是,則M分子苯環(huán)上只有兩個(gè)取代基且處于對(duì)位CH3,其一元取代物有4種,標(biāo)號(hào)如下:。用一個(gè)-COOH取代1號(hào)碳原子上的氫,結(jié)構(gòu)對(duì)稱,則另一個(gè)-COOH可以取代1,2,3,4四個(gè)位置上的氫原子;用一個(gè)-COOH取代2號(hào)碳原子上的氫,結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,則另一個(gè)-COOH可以取代另一個(gè)2號(hào),2個(gè)3號(hào)及4號(hào)四個(gè)位置上的氫原子;用一個(gè)-COOH取代3號(hào)碳原子上的氫,結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,則另一個(gè)-COOH可以取代另一個(gè)3號(hào)及4號(hào)兩個(gè)位置上的氫原子;用一個(gè)-COOH取代4號(hào)碳原子上的氫,結(jié)構(gòu)對(duì)稱,則另一個(gè)-COOH沒有可以取代的氫原子,共10種。又M與酸性高錳酸鉀溶液溶液反應(yīng)生成對(duì)二苯甲酸,則M分子苯環(huán)上只有兩個(gè)取代基且處于對(duì)位,則M的結(jié)構(gòu)簡式為HOOC-CH2COOH。
【答案】10;HOOC-CH2COOH
【提分秘籍】
1.適用范圍:取代基相同的二元取代物
2.方法
(1)先判斷出一元取代物的種類,并將等效位置用相同的數(shù)字標(biāo)號(hào)
(2)將一個(gè)基團(tuán)定位1號(hào)位置,另一個(gè)基團(tuán)等效取代
(3)將該基團(tuán)定位2號(hào)位置,另一個(gè)基團(tuán)等效取代(1號(hào)位置不能被取代)
(4)將該基團(tuán)定位3號(hào)位置,另一個(gè)基團(tuán)等效取代(1號(hào)和2號(hào)位置不能被取代)
(5)依次類推
3.的二氯代物的種類:共15種
(1)判斷一氯取代物的種類,標(biāo)號(hào)

(2)將其中1個(gè)Cl原子定位1含碳,結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,另一個(gè)Cl原子可以取代9個(gè)位置

(3)將其中1個(gè)Cl原子定位2含碳,結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,另一個(gè)Cl原子可以取代5個(gè)位置(1號(hào)位置不能被取代)

(4)將其中1個(gè)Cl原子定位3含碳,結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,另一個(gè)Cl原子可以取代1個(gè)位置(1和2號(hào)位置不能被取代)
4.兩個(gè)注意事項(xiàng)
(1)若兩個(gè)平面通過單鍵連接,則定位其中1個(gè)平面上的位置時(shí),另一個(gè)平面仍然對(duì)稱
(2)若1個(gè)碳原子上有多個(gè)氫原子時(shí),則該兩個(gè)相同的取代基可以同時(shí)取代該碳原子上的氫原子
【變式演練】
1.(2022?湖南永州一模)有機(jī)物C4H8Cl2的同分異構(gòu)體中只含一個(gè)“-CH3”的有( )。
A.2種 B.3種 C.4種 D.5種
【解析】選C。C4H8Cl2的同分異構(gòu)體可以采取“定一議二”法確定
由圖可知C4H8Cl2共有9種同分異構(gòu)體,其中圖1中只含一個(gè)“-CH3”的為1、2、3三種,圖2中都含有2個(gè)“-CH3”,圖3中只含一個(gè)“-CH3”的為3只有一種,所以只含一個(gè)“-CH3”的C4H8Cl2的同分異構(gòu)體共4種。
2.聯(lián)苯()是由兩個(gè)苯環(huán)通過單鍵連接而成的,假定二氯聯(lián)苯中,苯環(huán)間的單鍵可以自由旋轉(zhuǎn),則理論上二氯聯(lián)苯的同分異構(gòu)體共有( )。
A.6種 B.9種 C.10種 D.12種
【解析】選D。假設(shè)倆個(gè)氯都在一個(gè)苯環(huán)上,讓一個(gè)氯在靠近單鍵的第一個(gè)碳上,另一個(gè)氯移動(dòng),此苯環(huán)上另一個(gè)氯有四個(gè)位置,讓一個(gè)氯在靠近單鍵的第二個(gè)碳上,另一個(gè)氯移動(dòng),此苯環(huán)上另一個(gè)氯有二個(gè)位置,當(dāng)倆個(gè)氯都在一個(gè)苯環(huán)上時(shí)共有六種異構(gòu),應(yīng)為對(duì)稱結(jié)構(gòu)余下的三個(gè)碳上的結(jié)構(gòu)都和前邊的重復(fù)。假設(shè)倆個(gè)氯不在一個(gè)苯環(huán)上,讓一個(gè)氯在靠近單鍵的第一個(gè)碳上,另一個(gè)氯移動(dòng),應(yīng)為對(duì)稱結(jié)構(gòu)另一個(gè)氯只有三個(gè)位置,讓一個(gè)氯在靠近單鍵的第二個(gè)碳上,另一個(gè)氯移動(dòng),應(yīng)為對(duì)稱結(jié)構(gòu)另一個(gè)氯只有二個(gè)位置,當(dāng)倆個(gè)氯都在單鍵對(duì)面的碳上時(shí),一種,兩個(gè)氯不在一個(gè)苯環(huán)上時(shí)共有六種異構(gòu),所以加起來共有12種異構(gòu)。
3.甲苯分子的二氯取代物的同分異構(gòu)體共有( )。
A.4種 B.6種 C.8種 D.10種
【解析】選D。若取代甲基上的2個(gè)H原子,有1種結(jié)構(gòu);若取代甲基上1個(gè)H原子、苯環(huán)上1個(gè)H原子,則苯環(huán)上的Cl原子相對(duì)甲基有鄰、間、對(duì)3種結(jié)構(gòu);若全部取代苯環(huán)上的2個(gè)H原子,若其中1個(gè)Cl原子與甲基相鄰,另一個(gè)Cl原子有如圖所示四種取代位置,有4種結(jié)構(gòu);若其中1個(gè)Cl原子處于甲基間位,另一個(gè)Cl原子有如圖所示2種取代位置,有2種結(jié)構(gòu);故甲苯的二氯代物共有1+3+4+2=10種。
【題型八】限定條件的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式的書寫
【典例分析】
【典例8】(2022·全國乙卷)在E的同分異構(gòu)體中,同時(shí)滿足下列條件的總數(shù)為_______種。a)含有一個(gè)苯環(huán)和三個(gè)甲基;b)與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳;c)能發(fā)生銀鏡反應(yīng),不能發(fā)生水解反應(yīng)。上述同分異構(gòu)體經(jīng)銀鏡反應(yīng)后酸化,所得產(chǎn)物中,核磁共振氫譜顯示有四組氫(氫原子數(shù)量比為6∶3∶2∶1)的結(jié)構(gòu)簡式為___________________。

【解析】E的結(jié)構(gòu)簡式為,E的分子式為C11H12O3,不飽和度為6;E的同分異構(gòu)體與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生CO2,結(jié)合分子式中O原子的個(gè)數(shù),說明含1個(gè)羧基,能發(fā)生銀鏡反應(yīng)、不能發(fā)生水解反應(yīng)說明還含1個(gè)醛基;若3個(gè)甲基在苯環(huán)上的位置為時(shí),羧基、醛基在苯環(huán)上有3種位置;若3個(gè)甲基在苯環(huán)上的位置為時(shí),羧基、醛基在苯環(huán)上有6種位置;若3個(gè)甲基在苯環(huán)上的位置為時(shí),羧基、醛基在苯環(huán)上有1種位置;故符合題意的同分異構(gòu)體共有3+6+1=10種;上述同分異構(gòu)體經(jīng)銀鏡反應(yīng)后酸化所得產(chǎn)物中核磁共振氫譜顯示有4組氫且氫原子數(shù)量比為6:3:2:1的結(jié)構(gòu)簡式為、。
【答案】10;、
【提分秘籍】
1.官能團(tuán)的特征反應(yīng)
(1)能使Br2的CCl4溶液褪色:碳碳雙鍵和碳碳三鍵
(2)能使溴水褪色:碳碳雙鍵、碳碳三鍵、酚羥基和醛基
(3)能與飽和NaHCO3或Na2CO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體:羧基
(4)能與少量的Na2CO3溶液反應(yīng)但是不產(chǎn)生氣體:酚羥基
(5)能與金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生氣體:酚羥基、醇羥基、羧基
(6)能發(fā)生銀鏡反應(yīng):醛基、醛氧基(-O--H)
(7)既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能發(fā)生水解反應(yīng):醛氧基、醛肽鍵(H)
(8)遇FeCl3溶液能發(fā)生顯色反應(yīng):酚羥基
(9)能夠被氧化成醛和酸的醇:RCH2OH
2.特殊的結(jié)構(gòu)特征
(1)核磁共振氫譜中峰面積比為3n∶x∶y,n表示相同的甲基數(shù)
①根據(jù)分子中實(shí)際的氫原子數(shù)確定n、x、y的具體數(shù)值
②n取相應(yīng)值,有機(jī)物中可能存在的結(jié)構(gòu)
n
2
3
4
6
結(jié)構(gòu)簡式
CH3-

CH3-……CH3

(2)苯環(huán)上有兩個(gè)取代基:對(duì)位最對(duì)稱
取代基特征
兩個(gè)相同取代基
兩個(gè)相同取代基
兩個(gè)不同取代基
環(huán)上一取
代物種類
1
2
2
結(jié)構(gòu)簡式
X-X

X-Y
(3)苯環(huán)上有多個(gè)取代基:相同取代基在間位,其他取代基放在中軸線上
取代基特征
結(jié)構(gòu)圖示
三同

兩同一異
、
兩同兩異
、
三同一異
、
四同
、、
【變式演練】
1.(2022·全國甲卷)化合物X是C的同分異構(gòu)體,可發(fā)生銀鏡反應(yīng),與酸性高錳酸鉀反應(yīng)后可以得到對(duì)苯二甲酸,寫出X的結(jié)構(gòu)簡式____________。

【解析】C的結(jié)構(gòu)簡式為,分子式為C9H8O,其同分異構(gòu)體X可發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明含有醛基,又與酸性高錳酸鉀反應(yīng)后可得到對(duì)苯二甲酸,則X的取代基處于苯環(huán)的對(duì)位,滿足條件的X的結(jié)構(gòu)簡式為:。
【答案】
2.(2022·江蘇省選擇考)D的一種同分異構(gòu)體同時(shí)滿足下列條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:_______________________。①分子中含有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子;②堿性條件水解,酸化后得2種產(chǎn)物,其中一種含苯環(huán)且有2種含氧官能團(tuán),2種產(chǎn)物均能被銀氨溶液氧化。

【解析】D的分子式為C12H14O3,其一種同分異構(gòu)體在堿性條件水解,酸化后得2種產(chǎn)物,其中一種含苯環(huán)且有2種含氧官能團(tuán),2種產(chǎn)物均能被銀氨溶液氧化,說明該同分異構(gòu)體為酯,且水解產(chǎn)物都含有醛基,則水解產(chǎn)物中,有一種是甲酸,另外一種含有羥基和醛基,該同分異構(gòu)體屬于甲酸酯;同時(shí),該同分異構(gòu)體分子中含有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,則該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為。
【答案】
3.(2022·河北等級(jí)考)寫出一種能同時(shí)滿足下列條件的D()的芳香族同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式________________________。
(a)紅外光譜顯示有C=O鍵;(b)核磁共振氫譜有兩組峰,峰面積比為1∶1。
【解析】從D的結(jié)構(gòu)簡式可知,其分子式為C13H8Cl2O,能滿足核磁共振氫譜兩組峰,且峰面積比為1∶1的結(jié)構(gòu)應(yīng)是高度對(duì)稱結(jié)構(gòu),又含有C=O,則該芳香族同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為:。
【答案】
4.(2021·河北省選擇考)D有多種同分異構(gòu)體,其中能同時(shí)滿足下列條件的芳香族化合物的結(jié)構(gòu)簡式為_________、_________。
①可發(fā)生銀鏡反應(yīng),也能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);②核磁共振氫譜有四組峰,峰面積比為1∶2∶2∶3。


【解析】的同分異構(gòu)體滿足:①可發(fā)生銀鏡反應(yīng),也能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),說明結(jié)構(gòu)中含有醛基和酚羥基,根據(jù)不飽和度可知該結(jié)構(gòu)中除醛基外不含其它不飽和鍵,②核磁共振氫譜有四組峰,峰面積比為1∶2∶2∶3,說明該結(jié)構(gòu)具有對(duì)稱性,根據(jù)該結(jié)構(gòu)中氧原子數(shù)可知該結(jié)構(gòu)中含有1個(gè)醛基、2個(gè)酚羥基、1個(gè)甲基,滿足該條件的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式為和。
【答案】;
5.(2021·江蘇等級(jí)考)B的一種同分異構(gòu)體同時(shí)滿足下列條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:______________________________。

【解析】B的一種同分異構(gòu)體,環(huán)上有4個(gè)取代基,且有兩種含氧官能團(tuán),根據(jù)其不飽和度可知,這兩種含氧官能團(tuán)為羥基和含羰基的官能團(tuán);分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子個(gè)數(shù)比是2∶2∶2∶1,說明分子結(jié)構(gòu)具有一定的對(duì)稱性,則該物質(zhì)可能為或。
【答案】:或
6.(2021·浙江等級(jí)考)寫出3種同時(shí)滿足下列條件的化合物F()的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式(不考慮立體異構(gòu)體):________________。
①H-NMR譜顯示只有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子
②只含有六元環(huán)③含有--O-C=C-結(jié)構(gòu)片段,不含-C≡C-鍵
【解析】化合物F的分子式為C8H6O4,不飽和度為6,其同分異構(gòu)體中含有--O-C=C-結(jié)構(gòu)片段,不含-C≡C-鍵,且只有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,說明結(jié)構(gòu)高度對(duì)稱,推測其含有2個(gè)相同結(jié)構(gòu)片段,不飽和度為4,余2個(gè)不飽和度,推測含有兩個(gè)六元環(huán),由此得出符合題意的同分異構(gòu)體如下:、、、。
【答案】、、、(任寫3種)
7.(2021·福建省等級(jí)考)化合物Y是B的同分異構(gòu)體,遇FeCl3溶液顯紫色其核磁共振氫譜有4組峰,峰面積之比為3∶2∶2∶1。Y的結(jié)構(gòu)簡式為_____________________。

【解析】化合物Y是B的同分異構(gòu)體,遇FeCl3溶液顯紫色,可知Y中含有酚羥基結(jié)構(gòu),核磁共振氫譜有4組峰說明含有四種氫原子,峰面積之比為3∶2∶2∶1 可知Y中應(yīng)含有甲基,則滿足條件的Y的結(jié)構(gòu)為:HO--CH3。
【答案】HO--CH3

1.(2022·上海復(fù)旦大學(xué)附中模擬)分子式為C5H12O的飽和一元醇,其分子中含有兩個(gè)-CH3、兩個(gè)-CH2-、一個(gè)和一個(gè)-OH,它的可能的結(jié)構(gòu)有( )。
A.3種 B.5種 C.4種 D.6種
【解析】選C。戊烷的同分異構(gòu)體有:CH3CH2CH2CH2CH3、CH3-CH2-CH3、。若為CH3-CH2-CH2-CH2-CH3,飽和一元醇有:CH3CH2CH2CH2CH2OH;CH3CH2CH2CHOHCH3;CH3CH2CHOHCH2CH3;其中CH3CH2CH2CHOHCH3;CH3CH2CHOHCH2CH3符合條件。若為CH3-CH2-CH3,飽和一元醇有:CH3CH(CH3)CH2CH2OH;CH3CH(CH3)CHOHCH3;CH3COH(CH3)CH2CH3;CH2OHCH(CH3)CH2CH3;其中CH3CH(CH3)CH2CH2OH;CH2OHCH(CH3)CH2CH3符合條件。若為,飽和一元醇只有:CH3C(CH3)2CH2OH,但不符合條件。故符合條件有4種。
2.(河北省張家口市2022屆高三上學(xué)期期中)1mol化學(xué)式為C4H8O3的物質(zhì)分別與足量的NaHCO3且和Na反應(yīng)產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量相等,滿足條件的同分異構(gòu)體數(shù)目為(不考慮空間異構(gòu))( )。
A.4種 B.5種 C.6種 D.7種
【解析】選B。-COOH與NaHCO3反應(yīng)生成CO2,-OH與Na反應(yīng)生成H2,產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量相等,說明C4H8O3含有的羥基數(shù)目是羧基的2倍,所以C4H8O3分子含有一個(gè)-COOH和一個(gè)-OH,C4H8O3分子可看作由-COOH、-OH、-C3H6-組成,可形成CH2OHCH2CH2COOH、CH3CHOHCH2COOH、CH3CH2CHOHCOOH、(CH3)2COHCOOH、CH2OHCH(CH3)COOH等5種分子結(jié)構(gòu)。
3.(2021~2022學(xué)年四川成都高三上學(xué)期期中)分子式為C9H10O2,能與NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2氣體,且苯環(huán)上的一氯代物有兩種的有機(jī)物(不考慮立體異構(gòu))有( )。
A.3種 B.4種 C.5種 D.6種
【解析】選B。由能與NaHCO3發(fā)生反應(yīng)生成CO2知,該有機(jī)物分子中含有-COOH,由苯環(huán)上一氯代物有兩種知,苯環(huán)上有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,當(dāng)苯環(huán)上的取代基有兩種時(shí),兩個(gè)取代基應(yīng)處于對(duì)位,這樣的情況有如下兩種:-COOH和-CH2CH3,-CH2COOH和-CH3;當(dāng)苯環(huán)上有三個(gè)取代基時(shí),三個(gè)取代基為-CH3、-CH3、-COOH,在苯環(huán)上有兩種符合題設(shè)條件的排列,故共有4種同分異構(gòu)體,B項(xiàng)正確。
4.(山東省名校聯(lián)盟2021~2022學(xué)年高三下學(xué)期開學(xué)考試)下列關(guān)于有機(jī)化合物的說法正確的是( )。
A.屬于醛類,官能團(tuán)為-CHO
B.分子式為C5H10O2的有機(jī)物中能與NaOH溶液反應(yīng)的有4種
C.立方烷()的六氨基(-NH2)取代物有3種
D.烷烴的正確命名是2-甲基-3-丙基戊烷
【解析】選C。屬于酯類,官能團(tuán)是酯基:-COO-,A錯(cuò)誤;能與NaOH溶液反應(yīng)說明含有羧基或酯基,屬于酸的有4種:屬于酯的有9種:,B錯(cuò)誤;的六氨基取代物中剩余的兩個(gè)氫原子可能位于12、13、14三種不同的位置,即同分異構(gòu)體的數(shù)目有3種,C正確;的正確命名為2-甲基-3-乙基已烷,D錯(cuò)誤。
5.(陜西省漢中市2022屆高三教學(xué)質(zhì)量第一次檢測)分子式為C7H14O的有機(jī)物,含有六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)且能與Na反應(yīng)放出H2的化合物,其可能的結(jié)構(gòu)有( )。
A.5種 B.4種 C.3種 D.2種
【解析】選A。分子式為C7H14O的有機(jī)物,不飽和度為1,含有六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)且能與Na反應(yīng)放出H2,說明含有1個(gè)羥基,結(jié)構(gòu)為、、、、。
6.(四川省成都市2022屆高三上學(xué)期期中)苯環(huán)上有兩個(gè)側(cè)鏈的有機(jī)物C10H14,其同分異構(gòu)體的數(shù)目為( )。
A.3種 B.5種 C.6種 D.9種
【解析】選D。C10H14的不飽和度為:Ω==4,苯環(huán)的不飽和度為4,說明該有機(jī)物中除了苯環(huán)外都是單鍵,滿足苯環(huán)上有兩個(gè)側(cè)鏈的情況有:①若側(cè)鏈含有2個(gè)-CH2CH3,兩個(gè)乙基存在鄰、間、對(duì)3種結(jié)構(gòu);②若側(cè)鏈含有1個(gè)-CH2CH2CH3和1個(gè)-CH3,存在鄰、間、對(duì)3種結(jié)構(gòu);③若側(cè)鏈含有1個(gè)-CH(CH3)2和1個(gè)-CH3,也存在鄰、間、對(duì)3種結(jié)構(gòu);所以滿足條件的有機(jī)物總共有9種。
7.(2022·甘肅天水模擬)分子式為C5H9ClO2,且能與NaHCO3溶液反應(yīng)放出氣體的有機(jī)物共有( )。
A.10種 B.11種 C.12種 D.13種
【解析】選C。通過分析可知,分子式為C5H9ClO2符合要求的結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)羧基和一個(gè)氯原子,其余結(jié)構(gòu)都是飽和的;所以符合要求的有機(jī)物可認(rèn)為是丁烷中的兩個(gè)H原子,一個(gè)被羧基取代,一個(gè)被氯原子取代的產(chǎn)物,一共有12種結(jié)構(gòu),分別為:,,,,,,,,,,,;C項(xiàng)正確。
8.(2022·烏魯木齊一模)已知一組有機(jī)物的分子式通式,按某種規(guī)律排列成下表:
項(xiàng)序
1
2
3
4
5
6
7
……
通式
C2H4
C2H4O
C2H4O2
C3H6
C3H6O
C3H6O2
C4H8
……
各項(xiàng)物質(zhì)均存在數(shù)量不等的同分異構(gòu)體。其中第12項(xiàng)的異構(gòu)體中,屬于酯類的有(不考慮立體異構(gòu))( )。
A.8種 B.9種 C.多于9種 D.7種
【解析】選B。由表中規(guī)律可知,3、6、9、12項(xiàng)符合CnH2nO2,由C原子數(shù)的變化可知,第12項(xiàng)為C5H10O2,屬于酯類物質(zhì)一定含-COOC-。①為甲酸丁酯時(shí),丁基有4種,符合條件的酯有4種;②為乙酸丙酯時(shí),丙基有2種,符合條件的酯有2種;③為丙酸乙酯只有1種;④為丁酸甲酯時(shí),丁酸中-COOH連接丙基,丙基有2種,符合條件的酯有2種,屬于酯類的有4+2+1+2=9種。
9.(2022·河南中原名校第四次質(zhì)檢)分子式為C4H6O2的物質(zhì),能使溴的CCl4溶液褪色且只有一種不飽和含氧官能團(tuán)的物質(zhì)最多有( )。
A.10種 B.8種 C.6種 D.4種
【解析】選A。能使溴的CCl4溶液褪色且只有一種不飽和含氧官能團(tuán),說明含有碳碳雙鍵和羧基或酯基中的一種,當(dāng)含氧官能團(tuán)為-COOH時(shí),相應(yīng)的同分異構(gòu)體有3種:CH2=C(CH3)COOH、CH2=CHCH2COOH、CH3CH=CHCOOH;當(dāng)含氧官能團(tuán)是酯基時(shí)有如下5種:甲酸酯有3種、乙酸酯1種;丙烯酸酯1種,共8種。因?yàn)槿┗倪€原性,如果含氧官能團(tuán)為兩個(gè)醛基,則有兩種,故共10種。
10.(2022·云南昭通4月模擬)用相對(duì)分子質(zhì)量為57的烷基取代甲苯苯環(huán)上的一個(gè)氫原子,所得芳香烴產(chǎn)物有( )。
A.4種 B.8種 C.10種 D.12種
【解析】選D。烷基組成通式為CnH2n+1,烷基式量為57,所以14n+1=57,解得n=4,所以烷基為-C4H9,若為正丁烷形成的丁基,正丁烷分子中有2種H原子,形成的丁基有2種結(jié)構(gòu);若為異丁烷形成的異丁基,異丁烷分子中有2種H原子,形成的丁基有2種結(jié)構(gòu),故丁基共有4種結(jié)構(gòu),甲苯苯環(huán)上的H原子種類有3種,故丁基取代甲苯苯環(huán)上的一個(gè)氫原子,所得芳香烴產(chǎn)物的數(shù)目為4×3=12。
11.(2022·河南信陽高三5月模擬)連二苯()苯環(huán)上的兩個(gè)氫原子分別被-C2H3Br2和-CH3取代,形成的同分異構(gòu)體有(不考慮立體異構(gòu))( )。
A.12種 B.36種 C.38種 D.57種
【解析】選D。-C2H3Br2在連二苯()苯環(huán)上位置有3種情況:(●表示-C2H3Br2可能存在的位置)、、,其中-CH3的位置分別有:(□表示-CH3可能存在的位置)、、,而-C2H3Br2又有-CH2CHBr2、-CHBrCH2Br、-CBr2CH33種結(jié)構(gòu),因此連二苯()苯環(huán)上的兩個(gè)氫原子分別被-C2H3Br2和-CH3取代,形成的同分異構(gòu)體有3×(5+7+7)=57。
12.(2022·雙鴨山一模)有機(jī)物M的結(jié)構(gòu)簡式是H9C4-C4H9,能用該結(jié)構(gòu)簡式表示的M的同分異構(gòu)體共有(不考慮立體異構(gòu))( )。
A.16種 B.12種 C.8種 D.10種
【解析】選D。-C4H9是丁基,而丁基有4種,根據(jù)同分異構(gòu)體的數(shù)目確定,若左右兩邊的丁基互換,則等效,設(shè)四種丁基分別為a、b、c、d,則組合有:aa、bb、cc、dd、ab、ac、ad、bc、bd、cd共10種。
13.(廣西南寧市2022屆高三特訓(xùn)班統(tǒng)一測試)F的同系物X比F的相對(duì)分子質(zhì)量少14,X的同分異構(gòu)體同時(shí)滿足下列條件:①能發(fā)生銀鏡反應(yīng),②芳香族化合物,共有_______種(不考慮立體異構(gòu)),其中核磁共振為4組峰,且峰面積之比為6∶2∶1∶1的結(jié)構(gòu)簡式是___________(任寫一種)。
【解析】F為-CHO,同系物X比F的相對(duì)分子質(zhì)量少14,即少“-CH2-”,X的同分異構(gòu)體同時(shí)滿足下列條件:①能發(fā)生銀鏡反應(yīng),②芳香族化合物,則X有:①只有一個(gè)取代基時(shí):CH2CH2CHO、CHO共2種;②有2個(gè)取代基時(shí):、共6種;③有3個(gè)取代基時(shí):、、共6種;總共14種;其中核磁共振為4組峰,且峰面積之比為6∶2∶1∶1的結(jié)構(gòu)簡式是:或。
【答案】14種;或
14.(湖北省安陸市2022屆高三上學(xué)期期末)符合下列條件的乙()的同分異構(gòu)體共有_____________種。①能發(fā)生銀鏡反應(yīng);②能與NaHCO3溶液反應(yīng),且1mol乙與足量NaHCO3溶液反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生氣體22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)寫出其中在核磁共振氫譜中峰面積之比為1∶6∶2∶1的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式__________________。(任意一種)
【解析】乙的分子式為C6H10O3,由性質(zhì)可推斷出該有機(jī)物分子中含有1個(gè)-CHO和1個(gè)-COOH。然后固定-COOH在碳鏈的一端,寫出烴基C4H9-的可能結(jié)構(gòu),即為CH3-CH2-CH2-CH2-COOH、CH3-CH2-CH(CH3)-COOH、(CH3)2CH-CH2-COOH、(CH3)3C-COOH,然后再用-CHO取代其中的1個(gè)H原子,異構(gòu)體的種類分別為4、4、3、1種,共計(jì)12種。其中在核磁共振氫譜中峰面積之比為1∶6∶2∶1的一種同分異構(gòu)體,由氫原子的種類及峰面積,可確定分子中含有1個(gè)-COOH、1個(gè)-CHO、2個(gè)-CH3、1個(gè)-CH2-及1個(gè),將它們進(jìn)行組合,便得出其結(jié)構(gòu)簡式為或。
【答案】12;或
15.(重慶市2021~2022學(xué)年下期高三七校三診)芳香化合物M是B()的同分異構(gòu)體,符合下列要求的M有___________種,寫出其中2種M的結(jié)構(gòu)簡式:___________。①1molM與足量銀氨溶液反應(yīng)生成4molAg;②遇氯化鐵溶液顯色;③核磁共振氫譜顯示有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫,峰面積之比1∶1∶1。
【解析】根據(jù)限定的條件,M可能的結(jié)構(gòu)為、、、,共有4種不同的結(jié)構(gòu)。
【答案】4;、、、(任寫兩種)
16.(河北省唐山市2022屆高三5月模擬)寫出滿足下列條件的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式______________。
①含有六元含氮雜環(huán);②無N-N鍵;③1H-NMR譜顯示分子中含有4種氫原子。
【解析】的分子式為C6H14N2,其同分異構(gòu)體滿足:①含有六元含氮雜環(huán),②無N-N鍵,所以六元環(huán)可能為、或;③1H-NMR譜顯示分子中含有4種氫原子,說明結(jié)構(gòu)對(duì)稱,則滿足條件的有:、。
【答案】、
17.(黑龍江省齊齊哈爾市2022年高三5月模擬)X是C()的同分異構(gòu)體,具有與C相同的官能團(tuán)種類和數(shù)目,滿足下列條件的X的結(jié)構(gòu)有___________種。(不含立體異構(gòu))①苯環(huán)上有3個(gè)取代基;②遇FeCl3溶液顯紫色;③能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
【解析】X是C的同分異構(gòu)體,具有與C相同的官能團(tuán)種類和數(shù)目X遇FeCl3溶液顯紫色,表明X含有酚羥基,能發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明X含有醛基,且苯環(huán)上有3個(gè)取代基,則這三個(gè)取代基為-CH2Cl、-OOCH、-OH,當(dāng)-CH2Cl、-OH位于鄰位時(shí),由4種同分異構(gòu)體,當(dāng)-CH2Cl、-OH位于間位時(shí),有4種同分異構(gòu)體,當(dāng)-CH2Cl、-OH位于對(duì)位時(shí),有2種同分異構(gòu)體,共10種;同理當(dāng)這三個(gè)取代基為-Cl、-CH2OOCH、-OH時(shí)也有10種,總共有20種。
【答案】20
18.(吉林省松原市2022年高三4月模擬)寫出化合物D()同時(shí)符合下列條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:______________。
①1H-NMR譜檢測表明:分子中共有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子;②IR譜檢測表明:分子中存在,無-NH2。
【解析】根據(jù)題干信息,化合物D為,分子式為C4H9SN,其同分異構(gòu)體的分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,且存在,無-NH2,則符合條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為。
【答案】
19.(河北省名校聯(lián)盟2021~2022學(xué)年高三下學(xué)期開學(xué)考)在E(C9H12O)的同分異構(gòu)體中,遇氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)的共有_______種(不含立體異構(gòu)),其中,在核磁共振氫譜上有4組峰且峰的面積之比為1∶2∶3∶6的結(jié)構(gòu)簡式為_____________。
【解析】遇氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng),說明分子中有酚羥基,除苯環(huán)和羥基外,還有3個(gè)C原子;若這3個(gè)碳原子構(gòu)成一個(gè)支鏈,有正丙基和異丙基兩種,連在苯環(huán)上分別有鄰、間、對(duì)3種位置,有6種同分異構(gòu)體;若三個(gè)碳原子構(gòu)成兩個(gè)支鏈(一個(gè)甲基和一個(gè)乙基),有10種同分異構(gòu)體;若三個(gè)碳原子分別構(gòu)成三個(gè)甲基和苯環(huán)相連,可以有、、、、、共6種同分異構(gòu)體,總共6+10+6=22種;在核磁共振氫譜上有4組峰且峰的面積之比為1∶2∶3,說明分子高度對(duì)稱,苯環(huán)外的3個(gè)碳原子一定是3個(gè)甲基,結(jié)構(gòu)簡式為或。
【答案】22;
20.(山西省晉中市2022屆高三3月模擬)D()的同分異構(gòu)體中,滿足下列條件的有______種(不考慮立體異構(gòu))。
a.含有苯環(huán) b.含有-NH2 c.既能發(fā)生水解反應(yīng),又能發(fā)生銀鏡反應(yīng)

【解析】D為,其同分異構(gòu)體“既能發(fā)生水解反應(yīng),又能發(fā)生銀鏡反應(yīng)”即含甲酸酯(HCOO-),因此指的是苯環(huán)中含有-NH2和HCOO-結(jié)構(gòu),若苯環(huán)上含有三個(gè)基團(tuán):-NH2、-CH3和HCOO-,共有10種,如;若苯環(huán)上含有兩個(gè)基團(tuán):-CH2NH2和HCOO-,共有3種,如;若苯環(huán)上含有兩個(gè)基團(tuán):-NH2和HCOOCH2-,共有3種,如;若苯環(huán)上含有一個(gè)基團(tuán):HCOOCH(NH2)-,只有1種,即,故共有17種。
【答案】17
21.(黑龍江省大慶市2022年1月高三期末檢測)化合物C()的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足以下三個(gè)條件的有_________個(gè)(不考慮立體異構(gòu)體,填標(biāo)號(hào))。(?。┖袃蓚€(gè)甲基;(ⅱ)含有酮羰基(但不含C=C=O);(ⅲ)不含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)。其中,含有手性碳(注:連有四個(gè)不同的原子或基團(tuán)的碳)的化合物的結(jié)構(gòu)簡式為____________。
【解析】C為,有2個(gè)不飽和度,含酮羰基但不含環(huán)狀結(jié)構(gòu),則分子中含一個(gè)碳碳雙鍵,一個(gè)酮羰基,外加2個(gè)甲基,符合條件的有8種,如下:CH3CH=CHCOCH2CH3、CH3CH=CHCH2COCH3、CH3CH2CH=CHCOCH3、CH2=CHCH(CH3)COCH3、CH2=C(C2H5)COCH3、CH2=C(CH3)COCH2CH3、CH2=C(CH3)CH2COCH3、CH2=CHCOCH(CH3)2,其中,含有手性碳的為CH2=CHCH(CH3)COCH3()。
【答案】8;CH2=CHCH(CH3)COCH3()
22.(廣東茂名2021~2022學(xué)年度高三上學(xué)期期中)芳香化合物X是E的同分異構(gòu)體,X能與熱的NaOH溶液反應(yīng)生成穩(wěn)定化合物,0.1molX消耗NaOH0.2mol,化合物X共有_____種(不考慮立體異構(gòu))。其中核磁共振氫譜顯示有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫,峰面積比為2∶2∶2∶1∶1的結(jié)構(gòu)簡式為_________________。
【解析】芳香化合物X是E的同分異構(gòu)體,X能與熱的NaOH溶液反應(yīng)生成穩(wěn)定化合物,0.1molX消耗NaOH0.2mol,當(dāng)苯環(huán)上有一個(gè)取代基時(shí),取代基為-OOCCH3;當(dāng)苯環(huán)上有兩個(gè)取代基時(shí),取代基為-OOCH和-CH3,有鄰間對(duì)三種排列方式;當(dāng)苯環(huán)上有取代基為3種時(shí),取代基為-OH、-OH、-CH=CH2,有6種結(jié)構(gòu)。綜上所述,共有同分異構(gòu)體為10種,其中核磁共振氫譜顯示有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫,峰面積比為2∶2∶2∶1∶1的結(jié)構(gòu)簡式為。
【答案】10;
23.(福建省泉州市2021~2022學(xué)年高三1月份質(zhì)檢)化合物W與H互為同系物,分子式為C10H12O2,滿足以下條件,化合物W的同分異構(gòu)體有______種,寫出其中核磁共振氫譜為5組峰的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式_________。
a.苯環(huán)上有兩個(gè)取代基;b.遇FeCl3溶液顯紫色;c.可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)
【解析】化合物W與H互為同系物,分子式為C10H12O2,W遇FeCl3溶液顯紫色說明含酚羥基,可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)說明含有醛基,再根據(jù)苯環(huán)上有兩個(gè)取代基可得W存在的同分異構(gòu)體有15種,結(jié)構(gòu)簡式如下:、、、、、、、、、、、、、、;其中核磁共振氫譜為5組峰的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為。
【答案】15;
24.(江蘇省啟東市2021~2022學(xué)年高三上學(xué)期階段調(diào)研)A()的一種同分異構(gòu)體同時(shí)滿足下列條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:________。①能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);②含有苯環(huán),且苯環(huán)上含有硝基;③含有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。
【解析】通過已知條件,能發(fā)生顯色反應(yīng),說明含有酚羥基,當(dāng)結(jié)構(gòu)中有1個(gè)羥基時(shí),剩余基團(tuán)為1個(gè)羧基和1個(gè)醛基,此時(shí)不會(huì)出現(xiàn)三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,當(dāng)結(jié)構(gòu)中有2個(gè)羥基時(shí),剩余基團(tuán)為2個(gè)醛基,可能會(huì)出現(xiàn)三種化學(xué)環(huán)境的氫原子,當(dāng)有機(jī)物結(jié)構(gòu)為對(duì)稱結(jié)構(gòu)時(shí),分子結(jié)構(gòu)中含有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,故可能的結(jié)構(gòu)簡式為或。
【答案】或
25.(遼寧大連市2021~2022學(xué)年高三上學(xué)期期末)F(C4H6O2)的含有碳碳雙鍵和酯基的同分異構(gòu)體有______種(含順反異構(gòu)體,不含F(xiàn)),其中核磁共振氫譜有3組吸收峰,且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡式是___________。
【解析】分子式滿足C4H6O2且含有碳碳雙鍵和酯基的結(jié)構(gòu)有:CH3COOCH=CH2(無順反異構(gòu)),HCOOCH2CH=CH2(無順反異構(gòu)),HCOOC(CH3)=CH2(無順反異構(gòu)),HCOOCH=CHCH3(順式,反式兩種結(jié)構(gòu)),CH2=CHCOOCH3(無順反異構(gòu)),共6種,除去F還有5種;其中核磁共振氫譜有3組吸收峰,且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的結(jié)構(gòu)為有3種氫且含有醛基,結(jié)構(gòu)簡式為CH2=C(CH3)OOCH。
【答案】5;CH2=C(CH3)OOCH
26.(遼寧沈陽2021~2022學(xué)年高三上學(xué)期第一次檢測)有機(jī)物Y是A的同分異構(gòu)體,滿足條件:①能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),②1molY與足量金屬Na反應(yīng)生成1molH2,③結(jié)構(gòu)中含“”,Y共有_____種,其中核磁共振氫譜顯示為4組峰,且峰面積比為2∶2∶1∶1的物質(zhì)為____________(寫出其中一種結(jié)構(gòu)簡式)。
【解析】有機(jī)物Y是A的同分異構(gòu)體,A的結(jié)構(gòu)簡式為,分子式為C7H6O3,Y的結(jié)構(gòu)滿足①能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),Y中有酚羥基,②1molY與足量金屬Na反應(yīng)生成1molH2,可判斷Y中有兩個(gè)酚羥基或一個(gè)酚羥基和一個(gè)羧基,③結(jié)構(gòu)中含“”,則假設(shè)有兩個(gè)酚羥基,兩個(gè)酚羥基在苯環(huán)上有鄰、間、對(duì)三種結(jié)構(gòu),由分子式C7H6O3和已知一個(gè)苯環(huán),二個(gè)酚羥基,還要有羰基,則可判斷還有一個(gè)醛基,可能的結(jié)構(gòu)有,,,,,一個(gè)酚羥基和一個(gè)羧基,還有三種,分別為,,,Y有上述8種同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu),其中核磁共振氫譜顯示為4組峰,有4種環(huán)境的H,且峰面積比為2∶2∶1∶1的物質(zhì)為或或。
【答案】8;或或
27.(湖北宜昌市2021~2022學(xué)年高三一模)M(CH3CH2CH2CH2OH)的系統(tǒng)命名為___________________;其同分異構(gòu)體(不含M本身,不考慮立體異構(gòu))共有_______種。
【解析】M為CH3CH2CH2CH2OH,M的系統(tǒng)命名為1-丁醇;其同分異構(gòu)體(不含M本身,不考慮立體異構(gòu))共有6種,2-丁醇、2-甲基-1-丙醇、2-甲基-2-丙醇,醚包括:CH3OCH2CH2CH3、CH3CH2OCH2CH3、CH3-OCH3。
【答案】1-丁醇;6種
28.(福建福州2021~2022學(xué)年高三上學(xué)期期末)芳香族化合物T是D(C8H8O3)的同分異構(gòu)體,滿足下列條件的結(jié)構(gòu)一共有_________種。①能發(fā)生銀鏡反應(yīng);②遇FeCl3溶液不發(fā)生顯色反應(yīng),其在稀硫酸中的水解產(chǎn)物之一遇FeCl3溶液能發(fā)生顯色反應(yīng);③在核磁共振氫譜上有七組峰。
【解析】依題意,T能發(fā)生銀鏡反應(yīng),遇FeCl3溶液不發(fā)生顯色反應(yīng),但其在稀硫酸中水解的產(chǎn)物之一遇FeCl3溶液能發(fā)生顯色反應(yīng),說明含有OOCH結(jié)構(gòu)且不含酚羥基,結(jié)合D的分子式為C8H8O3,所以T含兩個(gè)取代基:第一組是HCOO-、-CH2OH;第二組是HCOO-、-OCH3,在核磁共振氫譜上有七組峰,所以T的結(jié)構(gòu)只能是第一組,并且兩個(gè)官能團(tuán)不在對(duì)位,只能在鄰位和間位,符合條件的同分異構(gòu)體有2種。
【答案】2
29.(吉林延邊州2021~2022學(xué)年高三上學(xué)期質(zhì)檢)M為H(O2N-HNCH2CH2OH)的同分異構(gòu)體,同時(shí)滿足下列條件的M有________種(不考慮立體構(gòu));其中核磁共振氫譜顯示6種不同環(huán)境的氫,且峰面積之比為1∶1∶1∶1∶2∶4的結(jié)構(gòu)簡式為____________________(寫出任意一種)。
①苯環(huán)上有三個(gè)取代基且其中兩個(gè)為氨基
②1molM分別與足量Na或NaHCO3溶液反應(yīng),均能產(chǎn)生氣體且生成氣體的物質(zhì)的量相同。
【解析】M為H的同分異構(gòu)體,苯環(huán)上有三個(gè)取代基且其中兩個(gè)為氨基,1molM分別與足量Na或NaHCO3溶液反應(yīng),均能產(chǎn)生氣體且生成氣體的物質(zhì)的量相同,則M中含有1個(gè)一COOH和1個(gè)-OH,且二者都連在一個(gè)碳原子上,該碳原子連接在苯環(huán)上,當(dāng)苯環(huán)上的兩個(gè)氨基在鄰位,則第三個(gè)取代基有2個(gè)位置結(jié)構(gòu),當(dāng)苯環(huán)上的兩個(gè)氨基在間位,則第三個(gè)取代基有3個(gè)位置,當(dāng)苯環(huán)上的兩個(gè)氨基在對(duì)位,則第三個(gè)取代基有1個(gè)位置,則同時(shí)滿足下列條件的M的同分異構(gòu)體有6種(不考慮立體構(gòu));其中核磁共振氫譜顯示6種不同環(huán)境的氫,且峰面積之比為1∶1∶1∶1∶2∶4的結(jié)構(gòu)簡式為或。
【答案】6;或
30.(安徽省淮北市2021~2022學(xué)年高三12月模擬)D()的同分異構(gòu)體有很多種,其中具有的環(huán)狀結(jié)構(gòu)有____種,其中核磁共振氫譜為3組峰的結(jié)構(gòu)簡式__________。
【解析】D的同分異構(gòu)體中具有的環(huán)狀結(jié)構(gòu)有、、、、、、、、、、、、,共13種,其中核磁共振氫譜為3組峰的結(jié)構(gòu)簡式。
【答案】13;





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