Question

6．藥物的合成是有機(jī)化學(xué)的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一．某有機(jī)物A只含C、H、O三種元素．可用作醫(yī)藥的中間體，具有抗菌、祛痰、平喘作用．A的相對分子質(zhì)量不超過160，A中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為41.56%，請結(jié)合信息回答相關(guān)問題．
①A可與NaHCO₃溶液作用，產(chǎn)生無色氣體；
②1mol A與足量金屬鈉反應(yīng)生成H₂ 33.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）；
③A可與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；
④A分子苯環(huán)上有三個取代基，其中相同的取代基相鄰，不同的取代基不相鄰．
請回答：
（1）A的分子式是C₇H₆O₄；
（2）已知：i．+CH₃I→+NaI
ii．+HI→+CH₃l
iii．$\stackrel{KMnO_{4}（H+）}{→}$

有機(jī)物B的分子式為C₇H₈O₂，在一定條件下，存在如下轉(zhuǎn)化，可最終生成A：

請回答：
①反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式是．
②上述轉(zhuǎn)化中，反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ兩步的作用是保護(hù)酚羥基，防止其被氧化．
③B可發(fā)生的反應(yīng)有ab（填字母）．
a．取代反應(yīng)    b．加成反應(yīng)     c．加聚反應(yīng)     d．水解反應(yīng)
（3）芳香族化合物F與A互為同分異構(gòu)體，可發(fā)生銀鏡反應(yīng)，1mol F可與含3mol溶質(zhì)的NaOH溶液作用．其苯環(huán)上的一鹵代物只有一種． 符合要求的F共有2種，寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡式．

Answer 1

分析 A的蒸氣密度為相同狀況下氫氣密度的77倍，則A的相對原子質(zhì)量為154，有機(jī)物A中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為41.6%，則A中O原子個數(shù)=$\frac{154×41.6%}{16}$=4，C、H的相對原子質(zhì)量之和為90，
①A可與NaHCO₃溶液作用，產(chǎn)生無色氣體，說明A中含有羧基；
②1 molA與足量金屬鈉反應(yīng)生成H₂ 33.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），生成1.5mol氫氣，說明該反應(yīng)中還含有2個羥基；
③A可與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，說明含有酚羥基；
④A分子苯環(huán)上有三個取代基，其中相同的取代基相鄰，不同的取代基不相鄰，
A中含有苯環(huán)、羧基，則C原子個數(shù)最少7個，C、H原子的相對原子質(zhì)量之和為90，則H原子個數(shù)為6，
則A的分子式為C₇H₆O₄，A中含有苯環(huán)、羧基和兩個酚羥基，根據(jù)④知，A的結(jié)構(gòu)簡式為；
E和HI反應(yīng)生成，根據(jù)題給信息知，E的結(jié)構(gòu)簡式為，D被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成E，則D的結(jié)構(gòu)簡式為，C和碘烷發(fā)生取代反應(yīng)生成D，則C的結(jié)構(gòu)簡式為，B和NaOH溶液反應(yīng)生成C，有機(jī)物B的分子式為C₇H₈O₂，則B的結(jié)構(gòu)簡式為，據(jù)此分析解答．

解答 解：A的蒸氣密度為相同狀況下氫氣密度的77倍，則A的相對原子質(zhì)量為154，有機(jī)物A中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為41.6%，則A中O原子個數(shù)=$\frac{154×41.6%}{16}$=4，C、H的相對原子質(zhì)量之和為90，
①A可與NaHCO₃溶液作用，產(chǎn)生無色氣體，說明A中含有羧基；
②1 molA與足量金屬鈉反應(yīng)生成H₂ 33.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），生成1.5mol氫氣，說明該反應(yīng)中還含有2個羥基；
③A可與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，說明含有酚羥基；
④A分子苯環(huán)上有三個取代基，其中相同的取代基相鄰，不同的取代基不相鄰，
A中含有苯環(huán)、羧基，則C原子個數(shù)最少7個，C、H原子的相對原子質(zhì)量之和為90，則H原子個數(shù)為6，
則A的分子式為C₇H₆O₄，A中含有苯環(huán)、羧基和兩個酚羥基，根據(jù)④知，A的結(jié)構(gòu)簡式為；
E和HI反應(yīng)生成，根據(jù)題給信息知，E的結(jié)構(gòu)簡式為，D被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成E，則D的結(jié)構(gòu)簡式為，C和碘烷發(fā)生取代反應(yīng)生成D，則C的結(jié)構(gòu)簡式為，B和NaOH溶液反應(yīng)生成C，有機(jī)物B的分子式為C₇H₈O₂，則B的結(jié)構(gòu)簡式為，
（1）根據(jù)上面的分析可知，A的分子式為C₇H₆O₄，
故答案為：C₇H₆O₄；
（2）①反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式是，
故答案為：；
②酚羥基不穩(wěn)定，易被氧化，為防止酚羥基被氧化，所以上述轉(zhuǎn)化中，反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ兩步的作用是保護(hù)酚羥基，防止其被氧化，
故答案為：保護(hù)酚羥基，防止其被氧化；
③B的結(jié)構(gòu)簡式為，B中含有苯環(huán)和酚羥基，所以B可發(fā)生的反應(yīng)有取代反應(yīng)和加成反應(yīng)，故選ab；
（3）芳香族化合物F與A互為同分異構(gòu)體，A的結(jié)構(gòu)簡式為，F(xiàn)可發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說明F含有醛基，1mol F可與含3mol溶質(zhì)的NaOH溶液作用，其苯環(huán)上的一鹵代物只有一種，說明F中含有3個酚羥基和一個醛基，則其結(jié)構(gòu)簡式為，共2種，
故答案為：2；．

點(diǎn)評 本題考查有機(jī)物推斷，正確推斷A的結(jié)構(gòu)是解本題關(guān)鍵，同時考查學(xué)生分析問題、推斷能力，明確有機(jī)物中官能團(tuán)即可推斷其性質(zhì)，采用逆向分析方法推斷其它物質(zhì)，注意結(jié)合題給信息解答問題，題目難度中等．