Question

[化學--選修5有機化學基礎]
I．已知有機物A僅含碳、氫、氧3種元素，質譜分析可知其相對分子質量為46，核磁共 振氫譜顯示分子中有三種不同化學環(huán)境的氫原子，且有如下的轉化關系：

（1）由A→B的反應類型是

 

（2）D的紅外光譜表明分子內除C一H鍵、C一C鍵外還含有兩個C一O單鍵，反應①中 D與HCl按物質的量之比1：1反應，則D的結構簡式是

 

II．化合物E和F是藥品普魯卡因合成的重要原料，普魯卡因的合成路線如下：已知

（3）丁的結構簡式為

 

（4）反應③的化學方程式是

 

（5）普魯卡因有兩種水解產物戊和己，且戊與甲具有相同的分子式．符合下列條件的戊的同分異構體有

 

種（包含戊）；
a．分子結構中含苯環(huán)，且每個苯環(huán)有2個側鏈
b．分子結構中一定含官能團一NH₂且一NH₂直接與碳原子相連
（6）戊經聚合反應制成的高分子纖維廣泛用于通訊、宇航等領域．該聚合反應的化學方程式是

 

．

Answer 1

考點：有機物的推斷

專題：有機物的化學性質及推斷

分析：I．有機物A僅含碳、氫、氧3種元素，則分子中至少含有1個C原子、1個O原子，核磁共振氫譜顯示分子中有三種不同化學環(huán)境的氫原子，則分子內H氫原子數目至少為4，質譜分析可知其相對分子質量為46，假定分子含有1個C原子、1個O原子、4個H原子，剩余的基團的式量=46-12-16-4=14，故應還含有1個C原子，即A含有2個C原子、1個O原子，則H原子數目=

46-24-16

1

=6，則A的分子式為C₂H₆O，結合A中含有3三種不同的H原子，則A為CH₃CH₂OH；反應①中D與HCl按物質的量之比1：1反應，由E的結構簡式可知，D的分子式為C₂H₄O，D的紅外光譜表明分子內除C-H鍵、C-C鍵外還含有兩個C-O單鍵，則D的結構簡式為，由F的結構可知，B屬于烴，故B為CH₂=CH₂；B與HCl發(fā)生加成反應生成G，G為CH₃CH₂Cl，G與氨氣發(fā)生取代反應生成F；
Ⅱ．由普魯卡因的合成路線可知，甲苯發(fā)生硝化反應生成甲為，甲氧化生成乙為，乙與E發(fā)生酯化反應生成丙為，丙與氫氣發(fā)生還原反應生成丁，反應中硝基變?yōu)榘被�，丁�?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic3/upload/images/201410/230/3ea9ddf3.png" style="vertical-align:middle" />，丁與F發(fā)生取代反應生成普魯卡因，然后結合物質的性質來解答．

解答： 解：I．已知有機物A僅含碳、氫、氧3種元素，則分子中至少含有1個C原子、1個O原子，核磁共振氫譜顯示分子中有三種不同化學環(huán)境的氫原子，則分子內H氫原子數目至少為4，質譜分析可知其相對分子質量為46，假定分子含有1個C原子、1個O原子、4個H原子，剩余的基團的式量=46-12-16-4=14，故應還含有1個C原子，及A含有2個C原子、1個O原子，則H原子數目=

46-24-16

1

=6，則A的分子式為C₂H₆O，結合A中含有3三種不同的H原子，則A為CH₃CH₂OH；反應①中D與HCl按物質的量之比1：1反應，由E的結構簡式可知，D的分子式為C₂H₄O，D的紅外光譜表明分子內除C-H鍵、C-C鍵外還含有兩個C-O單鍵，則D的結構簡式為，由F的結構可知，B屬于烴，故B為CH₂=CH₂；B與HCl發(fā)生加成反應生成G，G為CH₃CH₂Cl，G與氨氣發(fā)生取代反應生成F，
（1）由A→B的化學反應方程式是：CH₃CH₂OH

濃硫酸

△

CH₂=CH₂↑+H₂O，屬于消去反應，
故答案為：消去反應；
（2）由上述分析可知，D的結構簡式是；故答案為：；
Ⅱ．由普魯卡因的合成路線可知，甲苯發(fā)生硝化反應生成甲為，甲氧化生成乙為，乙與E發(fā)生酯化反應生成丙為，丙與氫氣發(fā)生還原反應生成丁，反應中硝基變?yōu)榘被�，丁�?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic3/upload/images/201410/230/3ea9ddf3.png" style="vertical-align:middle" />，丁與F發(fā)生取代反應生成普魯卡因，
（3）由上述分析可知，丁的結構簡式為，故答案為：；
（4）反應③的化學方程式是：+HOCH₂CH₂Cl

濃硫酸

△

+H₂O，
故答案為：+HOCH₂CH₂Cl

濃硫酸

△

+H₂O；
（5）普魯卡因水解有兩種產物戊和己，且戊與甲具有相同的分子式，甲為對硝基甲苯，則戊為，戊的同分異構體中滿足：a．分子結構中含苯環(huán)，且每個苯環(huán)有2個側鏈，b．分子結構中一定含官能團-NH₂且-NH₂直接與碳原子相連，側鏈為-NH₂、-COOH，或為-NH₂、-OOCH，或為-OH、-OCNH₂，均有鄰、間、對3種位置，故共有9種（包含戊），
故答案為：9；
（8）經聚合反應制成的高分子纖維廣泛用于通訊、宇航等領域．該聚合反應的化學方程式是，
故答案為：．

點評：本題考查有機物的推斷，明確反應條件、碳鏈骨架的變化、官能團的變化推斷出各物質是解答本題的關鍵，側重考查學生對知識的遷移應用，題目難度中等，D為解答的難點，環(huán)氧乙烷的性質學生不熟悉．