Question

18．已知：①在稀堿溶液中，連在苯環(huán)上的溴原子不易發(fā)生水解
②兩個(gè)羥基同時(shí)連在同一碳原子上的結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定的，它將自動發(fā)生脫水反應(yīng)：CH₃CH（OH）₂→CH₃CHO+H₂O
現(xiàn)有分子式為C₁₀H₁₀O₂Br₂的含苯環(huán)的化合物X，X中苯環(huán)上有四個(gè)取代基，苯環(huán)上的一氯代物只有一種，其核磁共振氫譜圖中有四個(gè)吸收峰，吸收峰的面積比為1：2：6：1，在一定條件下可發(fā)生下述一系列反應(yīng)，其中C能與新制氫氧化銅反應(yīng)生成紅色沉淀，E遇FeCl₃溶液顯色也能與濃溴水反應(yīng)．

回答下列問題：
（1）H的分子式是C₉H₁₄O₂．
（2）A的電子式是；I的結(jié)構(gòu)簡式為．
（3）E→F反應(yīng)類型是加成反應(yīng)．
（4）只用一種試劑鑒別C和D，該試劑是碳酸氫鈉溶液．
（5）寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：
①X與足量稀NaOH溶液共熱的化學(xué)方程式：；
②B→C的化學(xué)方程式：2 HCHO+2 O₂$→_{△}^{催化劑}$2 HCOOH．
（6）同時(shí)符合下列條件的E的同分異構(gòu)體共有4種．
a．苯環(huán)上的一氯代物有兩種
b．不能發(fā)生水解反應(yīng)
c．遇FeCl₃溶液不顯色
d.1mol E的同分異構(gòu)體最多能分別與1mol NaOH和2mol Na反應(yīng)
其中核磁共振氫譜為六組峰，且峰面積比為3：2：2：1：1：1的一種結(jié)構(gòu)簡式為任意一種．

Answer 1

分析 A能連續(xù)被氧化，則A是醇，B是醛，C是羧酸，C能與新制氫氧化銅反應(yīng)生成紅色沉淀，則C是HCOOH，B是HCHO，A是CH₃OH．D能與新制氫氧化銅反應(yīng)，說明D中含有醛基，E遇FeCl₃溶液顯色，說明E中含有酚羥基，由于在稀堿溶液中，連在苯環(huán)上的溴原子不易發(fā)生水解，說明X中酯基為甲酸與酚形成的，即存在HCOO-，兩個(gè)羥基同時(shí)連在同一碳原子上的結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定，會發(fā)生脫水反應(yīng)，說明存在-CHBr₂，X中苯環(huán)上有四個(gè)取代基，其苯環(huán)上的一氯代物只有一種，說明X中苯環(huán)上只有一類氫原子，其核磁共振氫譜圖中有四個(gè)吸收峰，說明含有4種氫原子，吸收峰的面積比為1：2：6：1，可以確定X含有2個(gè)甲基，結(jié)合E能與能與濃溴水反應(yīng)，故HCOO-基團(tuán)的鄰、對位位置有H原子，綜上分析可推知X的結(jié)構(gòu)簡式為：，X水解然后酸化得D，D的結(jié)構(gòu)簡式為：，D被氧化生成E，E的結(jié)構(gòu)簡式為：，E和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成F，F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為：，H能使溴水褪色，應(yīng)是F在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成H，故H為，H能發(fā)生加聚反應(yīng)生成I，I的結(jié)構(gòu)簡式為：，據(jù)此解答．

解答 解：A能連續(xù)被氧化，則A是醇，B是醛，C是羧酸，C能與新制氫氧化銅反應(yīng)生成紅色沉淀，則C是HCOOH，B是HCHO，A是CH₃OH．D能與新制氫氧化銅反應(yīng)，說明D中含有醛基，E遇FeCl₃溶液顯色，說明E中含有酚羥基，由于在稀堿溶液中，連在苯環(huán)上的溴原子不易發(fā)生水解，說明X中酯基為甲酸與酚形成的，即存在HCOO-，兩個(gè)羥基同時(shí)連在同一碳原子上的結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定，會發(fā)生脫水反應(yīng)，說明存在-CHBr₂，X中苯環(huán)上有四個(gè)取代基，其苯環(huán)上的一氯代物只有一種，說明X中苯環(huán)上只有一類氫原子，其核磁共振氫譜圖中有四個(gè)吸收峰，說明含有4種氫原子，吸收峰的面積比為1：2：6：1，可以確定X含有2個(gè)甲基，結(jié)合E能與能與濃溴水反應(yīng)，故HCOO-基團(tuán)的鄰、對位位置有H原子，綜上分析可推知X的結(jié)構(gòu)簡式為：，X水解然后酸化得D，D的結(jié)構(gòu)簡式為：，D被氧化生成E，E的結(jié)構(gòu)簡式為：，E和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成F，F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為：，H能使溴水褪色，應(yīng)是F在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成H，故H為，H能發(fā)生加聚反應(yīng)生成I，I的結(jié)構(gòu)簡式為：．
（1）H為，H的分子式是：C₉H₁₄O₂，故答案為：C₉H₁₄O₂；
（2）A是CH₃OH，其電子式為，I的結(jié)構(gòu)簡式為，
故答案為：；；
（3）E→F是與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成，
故答案為：加成反應(yīng)；
（4）C為HCOOH，D為，只用一種試劑鑒別C和D，該試劑是碳酸氫鈉溶液等，
故答案為：碳酸氫鈉溶液；
（5）①X與足量稀NaOH溶液共熱的化學(xué)方程式：，
②B→C的化學(xué)方程式：2 HCHO+2 O₂$→_{△}^{催化劑}$2 HCOOH，
故答案為：；
2 HCHO+2 O₂$→_{△}^{催化劑}$2 HCOOH；
（6）同分異構(gòu)體同時(shí)符合下列條件：
b．不能發(fā)生水解反應(yīng)，說明沒有酯基，c．遇FeCl₃溶液不顯色，說明不含酚羥基，d．1mol 該同分異構(gòu)體最多能分別與1mol NaOH和2mol Na反應(yīng)，含有1個(gè)-OH、1個(gè)-COOH，a．苯環(huán)上的一氯代物有兩種，苯環(huán)上有2種H原子，應(yīng)含有2個(gè)取代基且處于對位，符合條件的同分異構(gòu)體有：，共有4種，其中核磁共振氫譜為六組峰，且峰面積比為3：2：2：1：1：1的一種結(jié)構(gòu)簡式為：，
故答案為：4；任意一種．

點(diǎn)評 本題考查了有機(jī)物的推斷，對學(xué)生的邏輯推理有較高的要求，采取正、逆推法相結(jié)合確定X結(jié)構(gòu)，注意X和氫氧化鈉的水溶液發(fā)生水解時(shí)不僅酯基水解，溴原子還水解，含有溴原子的碳原子上有兩個(gè)羥基時(shí)不穩(wěn)定，易變成醛基，為易錯(cuò)點(diǎn)．