文档内容
限制条件同分异构体的书写
1.限制条件同分异构体书写的规律及思维流程
(1)同分异构体书写的常见限制条件
(2)限制条件同分异构体书写的思维流程
如：写出同时满足下列条件的 的一种同分异构体的结构简式： 。
①能发生银镜反应；②能发生水解反应；③与FeCl 溶液发生显色反应；④分子中只有4种不同化学环
3
境的氢原子。
思维流程
(1)根据 确定
除苯
环外
C
O
不饱和度
3
3
1(2)根据限制条件确定官能团
(3)
⇩
剩余2个饱和碳原子
(4) 或
①根据结构简式确定除苯环外含有的C、O、H和不饱和度。
②根据限制条件确定含有的官能团种类及数目。
③结合含有不同化学环境的氢原子数、不饱和度有序书写。
④检查删除重复的、不符合限制条件的结构简式。
2.根据波谱确定有机物分子结构
由有机物的分子式确定其结构式，可通过红外光谱的吸收频率不同来确定有机物分子中的官能团或化
学键的种类，可通过核磁共振氢谱确定有机物分子中氢原子的种类和它们的相对数目，再确定结构式，
其中核磁共振氢谱中的吸收峰数=氢原子种类数，吸收峰面积之比=氢原子数目之比。
应用示例
写出C H O 在以下限制条件下的同分异构体的结构简式。
7 6 4
(1)①苯环上有3个取代基；
②能与NaHCO 溶液反应；
3
③能与FeCl 溶液发生显色反应；
3
④有4种不同化学环境的氢原子。(2)①苯环上有3个取代基；
②能水解；
③能发生银镜反应；
④能与FeCl 溶液发生显色反应；
3
⑤有4种不同化学环境的氢原子。
(3)①苯环上有4个取代基；
②能发生银镜反应；
③能与FeCl 溶液发生显色反应；
3
④有4种不同化学环境的氢原子。
答案 (1)
(2)
(3)
1.[2024·全国甲卷，36(7)]I( )的同分异构体中，同时满足下列条件的共有
种(不考虑立体异构)。
①含有手性碳(连有4个不同的原子或基团的碳为手性碳)；②含有两个苯环；③含有两个酚羟基；④可
发生银镜反应。
答案 9
解析 I的同分异构体中，可以发生银镜反应说明含有醛基；含有手性碳原子，说明有饱和碳原子，可以
得到其主体结构为 ；还含有两个酚羟基，则满足条件的同分异构体有9种，分别为、 、 、 、
、 、 、 、 。
2.[2024·安徽，18(5)] 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)，写出其中一种同分异构体的结构简式： 。
①含有手性碳 ②含有2个碳碳三键 ③不含甲基
答案 4
解析 根据题目所给条件，同分异构体中含有2个碳碳三键，说明结构中不含苯环，结构中不含甲基，说
明三键在物质的两端，同分异构体中又含有手性碳原子，因此，可能的结构有：
、
、
、
，共4种。
3.[2024·黑吉辽，19(4)]D( )的同分异构体中，与D官能团完全相同，且水解生成丙二酸的有
种(不考虑立体异构)。
答案 6
解析 D的同分异构体中，与D的官能团完全相同，说明有酯基的存在，且水解后生成丙二酸，说明主体
结构中含有 。根据D的分子式，剩余的C原子数为5，剩余H原子数为12，因
同分异构体中只含有酯基，则不能将H原子单独连接在某一端的O原子上，因此将5个碳原子拆分。当一
侧连接甲基时，另一侧连接—C H ，共有4种同分异构体；当一侧连接乙基时，另一侧连接—C H ，共有
4 9 3 7
2种同分异构体，故满足条件的同分异构体有4+2=6种。
4.[2023·河北，18(5)]写出一种能同时满足下列条件的G( )的同分异构体
的结构简式： 。
(a)核磁共振氢谱有两组峰，且峰面积比为3∶2；
(b)红外光谱中存在C==O吸收峰，但没有O—H吸收峰；(c)可与NaOH水溶液反应，反应液酸化后可与FeCl 溶液发生显色反应。
3
答案
解析 G的分子式为C H O ，G的同分异构体的红外光谱中存在C==O吸收峰，但没有O—H吸收峰，能
10 10 6
与NaOH水溶液反应，反应液酸化后可与FeCl 溶液发生显色反应，G的同分异构体中含有
3
，不含—OH，G的同分异构体的核磁共振氢谱有两组峰、且峰面积比为3∶2，则符合条
件的G的同分异构体的结构简式为 。
题型突破练 [分值：100 分]
1.(2分)B(CH CH CH COOH)的一种同分异构体，其核磁共振氢谱只有一组峰，结构简式为
3 2 2
。
答案
解析 B的同分异构体分子式为C H O ，不饱和度Ω=1，由此可推知该同分异构体可能为羧酸、酯、环醇、
4 8 2
环醚。限定条件为核磁共振氢谱只有一组峰，说明该同分异构体的对称性非常好，8个H完全相同，这样
就排除了羧酸、酯、环醇，所以应该是高度对称的环醚 。
2.(2分)有机化合物M是 的同分异构体，符合下列条件的M的结构有 种(不考
虑立体异构)。其中核磁共振氢谱为5组峰的结构简式为 。
ⅰ.M为苯的二元取代物；
ⅱ.既能发生银镜反应又能发生水解反应。
答案 15
解析 由信息ⅱ可知，M含有—OOCH；由信息ⅰ可知，苯环上有2个取代基，分别为—OOCH和—
CH CH CH 或—OOCH和—CH(CH ) 或—CH OOCH和—CH CH 或—CH CH OOCH和—CH 或—
2 2 3 3 2 2 2 3 2 2 3
CH(CH )OOCH和—CH ，又苯环上有两个取代基时存在邻、间、对三种位置关系，则M的结构共有15种；
3 3
其中核磁共振氢谱为5组峰的结构简式为 。3.(4分)D( )有多种同分异构体，其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为
、 。
①可发生银镜反应，也能与FeCl 溶液发生显色反应；
3
②核磁共振氢谱有四组峰，峰面积比为1∶2∶2∶3。
答案
解析 的同分异构体满足：①可发生银镜反应，也能与FeCl 溶液发生显色反应，说明结
3
构中含有醛基和酚羟基，根据不饱和度可知该结构中除醛基外不含其他不饱和键，②核磁共振氢谱有四组
峰，峰面积比为1∶2∶2∶3，说明该结构具有对称性，根据该结构中氧原子数可知该结构中含有1个醛基、
2个酚羟基、1个甲基，满足该条件的同分异构体结构简式为 和 。
4.(4分)(2023·石家庄一模)苯环上的一氯取代物有两种的D(C H )的同分异构体有 种，
10 14
写出其中核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积之比为3∶2∶1∶1的结构简式： 。
答案 5
解析 根据分子式可知D为苯的同系物，去掉一个苯环，还有四个饱和碳原子，苯环上的一氯取代物有两
种，则苯环上不能只有一个取代基；若含两个不同的取代基，只能处于对位，可能是甲基和正丙基、甲基
和异丙基；若两取代基相同则为2个乙基，两个乙基只能处于邻位；若含3个取代基则为2个甲基和1个
乙基，只能是如下两种结构：、 ；若苯环上有4个取代基则为4个甲基，此时苯环只有一种
氢，不符合题意，因此符合要求的同分异构体有5种，其中核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积之比为
3∶2∶1∶1的结构简式： 。
5.(4分)符合下列3个条件的 的同分异构体有 种。
①遇FeCl 溶液显色；②苯环上只有两个取代基；③1 mol该物质最多消耗3 mol NaOH。
3
其中有5种不同化学环境氢原子的是
(写结构简式)。
答案 6
解析 同分异构体符合下列条件：①遇FeCl 溶液显色，说明含有酚羟基；②苯环上只有两个取代基；③1
3
mol 该物质最多消耗3 mol NaOH，说明另一个取代基为CH CH CH COO—或(CH ) CHCOO—，这两种取
3 2 2 3 2
代基都与酚羟基有邻、间、对3种位置关系，所以符合条件的有6种，其中有5种不同化学环境氢原子的
是 。
6.(4分)有机物W是C( )的同系物，且具有以下特征：
ⅰ.比C少3个碳原子；
ⅱ.含甲基，能发生银镜反应。
符合上述条件的W有 种(不考虑立体异构)；其中核磁共振氢谱峰面积之比为1∶2∶2∶2∶3的W
的结构简式为 。
答案 13 、
解析 由于W是C的同系物且比C少3个碳原子，所以W的分子式为C H O ，W的结构中含有一个苯环
9 10 2
和一个 ，又因为W可以发生银镜反应，所以可以推断W中一定含有醛基，且醛基的存在形式为 ，W还含甲基，故符合条件的W的结构简式有 、
、 、 、 、 、
、 共13种；核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积之
比为1∶2∶2∶2∶3的W的结构简式为 、 。
7.(4分)[2023·全国乙卷，36(7)]在D( )的同分异构体中，同时满足下列条件的共有
种；
①能发生银镜反应；②遇FeCl 溶液显紫色；③含有苯环。
3
其中，核磁共振氢谱显示为五组峰、且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为
。
答案 13
解析 能发生银镜反应说明该结构中含有醛基，遇FeCl 溶液显紫色说明该结构中含有酚羟基，还含有苯
3
环，则满足这三个条件的同分异构体有13种。其中，核磁共振氢谱显示为五组峰，且峰面积比为
2∶2∶2∶1∶1，说明同分异构体中不含甲基且结构对称，因此，这种同分异构体的结构简式为
。8.(4分)[2023·新课标卷，30(7)]在B( )的同分异构体中，同时满足下列条件的共有
种(不考虑立体异构)，
①含有手性碳；②含有三个甲基；③含有苯环。
其中，核磁共振氢谱显示为6组峰，且峰面积比为3∶3∶3∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为
。
答案 9
解析 连有4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子。在B的同分异构体中，同时含有手性碳、3
个甲基和苯环的同分异构体有9种，分别为 、 、 、 、 、
、 、 、 ；其中，核磁共振氢谱显示为6组峰，且峰面积比
为3∶3∶3∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为 。
9.(2分)[2022·海南，18(5)]X是F( )的同分异构体，符合下列条件。X可能的结构简式
为 (任写一种)。
①含有酯基 ②含有苯环 ③核磁共振氢谱有两组峰
答案 (或 )解析 F的分子式为C H O ，X是F的同分异构体，X含有苯环和酯基，其核磁共振氢谱有两组峰，说明
10 10 4
X只有2种不同化学环境的H原子，则满足条件的X的结构简式为 或 。
10.[2022·河北，18(3)]写出一种能同时满足下列条件的D( )的芳香族同分异构体的结构简
式 。
(a)红外光谱显示有C==O键；(b)核磁共振氢谱有两组峰，峰面积比为1∶1。
答案
解析 从D的结构简式可知，其分子式为C H Cl O，能满足核磁共振氢谱有两组峰，且峰面积比为1∶1
13 8 2
的结构应是高度对称结构，又含有C==O，则该芳香族同分异构体的结构简式为 。
11.(3分)芳香族化合物M是B( )的同分异构体，符合下列要求的M有 种(不考虑
立体异构)。
①能发生银镜反应
②能与FeCl 溶液发生显色反应
3
③苯环上有4个取代基，且核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢，且峰面积之比为1∶1∶1
答案 4
解析 B为 ，芳香族化合物M是B的同分异构体，且符合下列要求：①能发生银镜反应，
②能与FeCl 溶液发生显色反应，③苯环上有4个取代基，且核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢，
3
且峰面积之比为1∶1∶1，则M分子中含有2个—OH、2个—CHO，其可能的结构简式为
、 、 、 ，共有4种。12.C( )的一种同分异构体同时满足：
①可与NaHCO 溶液反应；
3
②核磁共振氢谱如图；
③含有手性碳原子。
其结构简式为 。
答案 CH CHOHCOOH
3
解析 C的分子式为C H O ，不饱和度为1，其一种同分异构体同时满足：①可与NaHCO 溶液反应，含
3 6 3 3
有羧基；②根据核磁共振氢谱可知分子中含有4种氢且一种氢的原子数目较大；③含有手性碳原子。则其
结构简式为CH CHOHCOOH。
3
13.(3分)化合物C( )的同分异构体中能同时满足下列三个条件的还有 种(不考虑立体异
构)。
①苯环上有3个取代基；②F和Br直接与苯环相连，且仍为间位关系；③具有酰胺类物质的性质。
答案 19
解析 苯环上除了F和Br原子的位置外，有4种不同环境的氢原子，侧链中含有酰胺基，可能的结构为—
CONHCH 、—CH CONH 、—NHCOCH 、—N(CH )CHO、—CH NHCHO，除去C的结构，还剩4×5-
3 2 2 3 3 2
1=19种，故满足条件的C的同分异构体共有19种。
14.(6分，每空3分)符合下列条件的E( )的同分异构体有 种，其中一种同分异构体的结
构简式为 。
①能发生银镜反应；
②与FeCl 溶液不发生显色反应，但水解产物之一能发生；
3
③核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为6∶2∶1∶1。
答案 2 (或 )解析 E的同分异构体满足条件：①能发生银镜反应，说明分子中含有醛基或甲酸酯基；②与FeCl 溶液不
3
发生显色反应，但水解产物之一能发生，则该同分异构体中不含酚羟基，但其能够发生水解反应产生含有
酚羟基的物质；③核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为6∶2∶1∶1，则该物质分子中含有4种不同化学
环境的H原子，其分子结构对称，可能的结构为 或 ，因此该物
质具有2种不同的结构。
