Question

5．尼泊爾金酯是國際上公認的廣譜性高效防腐劑，被廣泛應用于食品、醫(yī)藥生化妝品的防腐等領域，尼泊金丙酯（其相對分子質(zhì)量約為180）在酸性條件下水解可生成兩種有機物A和B．B和紅外光譜表征到了羧基、羥基和苯環(huán)的存在，核磁共振氫譜表明其有4種不同化學環(huán)境的氫原子，且峰面積比為1：2：2：1．
（1）為確定A的結(jié)構(gòu)，下列儀器或化學方法中不可采用是abdf（填標號）；
a．元素分析儀 b．質(zhì)譜儀 c．核磁共振儀 d．檢驗能否發(fā)生氧化反應，并最終被氧化成羧酸 f．檢驗能否與金屬鈉反應生成氫氣
（2）寫出B與足量NaOH溶液反應的化學方程式：+2NaOH→+2H₂O．
（3）從有機物A和B的混合物中分離得到A的實驗操作是蒸餾．
（4）尼泊金乙酯的同分異構(gòu)體中，滿足下列條件的共有5種．
a．分子中苯環(huán)上有兩個對位取代基 b．屬于酯類 c．可用濃溴水發(fā)生取代反應
寫出這些同分異構(gòu)體中不含甲基的有機物的結(jié)構(gòu)簡式．

Answer 1

分析 尼泊金丙酯（其相對分子質(zhì)量約為180）在酸性條件下水解可生成兩種有機物A和B，則A、B中有一種為丙醇，根據(jù)B的紅外光譜表征到了羧基、羥基和苯環(huán)的存在可知，A為丙醇，丙醇的相對分子量為60，根據(jù)酯的水解原理可知，B的相對分子量為：180+18-60=138，B中含有苯環(huán)、羧基、羥基，則B分子中含有1個苯環(huán)、1個羥基和1個羥基，核磁共振氫譜表明其有4種不同化學環(huán)境的氫原子，且峰面積比為1：2：2：1，則A分子中羥基和羧基處于對位，其結(jié)構(gòu)簡式為：，
（1）A為丙醇，存在正丙醇和異丙醇兩種同分異構(gòu)體，主要測定出核磁共振氫譜即可取得其結(jié)構(gòu)；
（2）B為，其分子中含有的酚羥基和羧基都能夠與氫氧化鈉發(fā)生中和反應，據(jù)此寫出反應的化學方程式；
（3）丙醇與都是液體，都能夠溶于水，需要利用沸點不同分離；
（4）根據(jù)尼泊金丙酯的結(jié)構(gòu)簡式寫出尼泊金乙酯結(jié)構(gòu)簡式，再根據(jù)題中條件及同分異構(gòu)體的書寫方法判斷滿足條件的同分異構(gòu)體數(shù)目，然后寫出不含酒精的有機物的結(jié)構(gòu)簡式．

解答 解：尼泊金丙酯（其相對分子質(zhì)量約為180）在酸性條件下水解可生成兩種有機物A和B，則A、B中有一種為丙醇，根據(jù)B的紅外光譜表征到了羧基、羥基和苯環(huán)的存在可知，A為丙醇，丙醇的相對分子量為60，根據(jù)酯的水解原理可知，B的相對分子量為：180+18-60=138，B中含有苯環(huán)、羧基、羥基，則B分子中含有1個苯環(huán)、1個羥基和1個羥基，核磁共振氫譜表明其有4種不同化學環(huán)境的氫原子，且峰面積比為1：2：2：1，則A分子中羥基和羧基處于對位，其結(jié)構(gòu)簡式為：，
（1）A為丙醇，丙醇的同分異構(gòu)體有：正丙醇 CH₃CH（OH）CH₃、異丙醇 CH₃CH₂CH₂OH，主要測定出A分子中的核磁共振氫譜的吸收峰數(shù)目即可取得其結(jié)構(gòu)，而不需要a．元素分析儀、b．質(zhì)譜儀、d．檢驗能否發(fā)生氧化反應，并最終被氧化成羧酸和f．檢驗能否與金屬鈉反應生成氫氣，
故答案為：abdf；

（2）B為，其分子中含有酚羥基和羧基，能夠與氫氧化鈉溶液發(fā)生中和反應，反應的化學方程式為：+2NaOH→+2H₂O，
故答案為：+2NaOH→+2H₂O；
（3）丙醇和都是易溶于水的液體，二者沸點不同，可通過蒸餾操作分離，故答案為：蒸餾；
（4）尼泊金乙酯的結(jié)構(gòu)簡式為：，a．分子中苯環(huán)上有兩個對位取代基、b．屬于酯類，則含有酯基、c．可與濃溴水發(fā)生取代反應，則一定含有酚羥基；滿足以上條件的苯環(huán)對位上的取代基組合有：①-OH與-CH₂COOCH₃，②-OH與-CH（CH₃）OOCH③-CH₂CH₂OOCH④-OH與-OOCCH₂CH₃⑤-OH與-CH₂OOCCH₃，所有滿足條件的同分異構(gòu)體有5種；
其中不含甲基的有機物的結(jié)構(gòu)簡式為：，
故答案為：5；．

點評 本題考查有機推斷，題目難度中等，涉及有機物分子式、結(jié)構(gòu)簡式的確定、同分異構(gòu)體的書寫等知識，注意掌握確定有機物分子式、結(jié)構(gòu)簡式的方法，明確常見有機物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)為解答關鍵；（4）為難點，避免重復和漏項．