Question

15．化合物I（C₁₁H₁₂O₃）是制備液晶材料的中間體之一，其分子中含有醛基和酯基．I可以用E和H在一定條件下合成：

已知以下信息：
①A的核磁共振氫譜表明其只有一種化學環(huán)境的氫．
②R-CH═CH₂$→_{②H_{2}O_{2}/OH-}^{①B_{2}H_{6}}$R-CH₂CH₂OH．
③化合物F苯環(huán)上的一氯代物只有兩種，遇三氯化鐵溶液顯紫色．
④通常在同一個碳原子上連有兩個羥基不穩(wěn)定，易脫水形成羰基回答下列問題：
（1）D的結構簡式為（CH₃）₂CHCHO．
（2）E的分子式為C₄H₈O₂．
（3）F生成G的化學方程式為，該反應類型為取代反應．
（4）I的結構簡式為．
（5）I的同系物J比I相對分子質(zhì)量小14，J的同分異構體中能同時滿足如下條件：
①苯環(huán)上只有兩個取代基
②既能發(fā)生銀鏡反應，又能與飽和NaHCO₃溶液反應放出CO₂，共有18種（不考慮立體異構）．J的一個同分異構體發(fā)生銀鏡反應并酸化后核磁共振氫譜為三組峰，且峰面積比為2：2：1，寫出J的這種同分異構體的結構簡式．

Answer 1

分析 A的分子式為C₄H₉Cl，核磁共振氫譜表明其只有一種化學環(huán)境的氫，則A為（CH₃）₃CCl，在氫氧化鈉醇溶液、加熱條件下發(fā)生消去反應，生成B為CH₂=C（CH₃）₂，B發(fā)生信息2中的反應生成C為（CH₃）₂CHCH₂OH，C發(fā)生催化氧化生成D為（CH₃）₂CHCHO，D再與氫氧化銅反應，酸化得到E為（CH₃）₂CHCOOH，
F的分子式為C₇H₈O，苯環(huán)上的一氯代物只有兩種，應含有2個不同的側鏈，且處于對位，則F為，與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應，生成G為，G在氫氧化鈉水溶液發(fā)生水解反應，酸化得到H，由于同一個碳原子上連有兩個羥基不穩(wěn)定，易脫水形成羰基，故H為，H與E發(fā)生酯化反應生成I，其分子中含有醛基和酯基，故I為，據(jù)此分析解答．

解答 解：A的分子式為C₄H₉Cl，核磁共振氫譜表明其只有一種化學環(huán)境的氫，則A為（CH₃）₃CCl，在氫氧化鈉醇溶液、加熱條件下發(fā)生消去反應，生成B為CH₂=C（CH₃）₂，B發(fā)生信息2中的反應生成C為（CH₃）₂CHCH₂OH，C發(fā)生催化氧化生成D為（CH₃）₂CHCHO，D再與氫氧化銅反應，酸化得到E為（CH₃）₂CHCOOH，
F的分子式為C₇H₈O，苯環(huán)上的一氯代物只有兩種，應含有2個不同的側鏈，且處于對位，則F為，與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應，生成G為，G在氫氧化鈉水溶液發(fā)生水解反應，酸化得到H，由于同一個碳原子上連有兩個羥基不穩(wěn)定，易脫水形成羰基，故H為，H與E發(fā)生酯化反應生成I，其分子中含有醛基和酯基，故I為，
（1）由上述分析可知，D為（CH₃）₂CHCHO，
故答案為：（CH₃）₂CHCHO；
（2）E為（CH₃）₂CHCOOH，其分子式為C₄H₈O₂，
故答案為：C₄H₈O₂；
（3）F生成G的化學方程式為，該反應類型為取代反應，
故答案為：；取代反應；
（4）由上述分析可知，I的結構簡式為，
故答案為：；
（5）I（）的同系物J比I相對分子質(zhì)量小14，J比I少一個-CH₂-原子團，J的同分異構體中能同時滿足如下條件：①苯環(huán)上只有兩個取代基，②既能發(fā)生銀鏡反應，又能與飽和NaHCO₃溶液反應放出CO₂，則J的同分異構體含有-CHO、-COOH，
側鏈為-CHO、-CH₂CH₂COOH，有鄰、間、對三種位置，
側鏈為-CHO、-CH（CH₃）COOH，有鄰、間、對三種位置，
側鏈為-CH₂CHO、-CH₂COOH，有鄰、間、對三種位置，
側鏈為-CH₂CH₂CHO、-COOH，有鄰、間、對三種位置，
側鏈為-CH（CH₃）CHO、-COOH，有鄰、間、對三種位置，
側鏈為-CH₃、-CH（CHO）COOH，有鄰、間、對三種位置，
故符合條件的同分異構體有6×3=18種，
J的一個同分異構體發(fā)生銀鏡反應并酸化后核磁共振氫譜為三組峰，且峰面積比為2：2：1，而J的同分異構體發(fā)生銀鏡反應并酸化后的產(chǎn)物苯環(huán)側鏈至少有2種H原子，故產(chǎn)物中苯環(huán)上只有1種H原子，產(chǎn)物有2個-COOH，應還含有2個-CH₂-，2個側鏈相同且處于對位，產(chǎn)物中側鏈為-CH₂COOH，故符合條件的同分異構體結構簡式為：，
故答案為：18；．

點評 本題考查有機物推斷，為高頻考點，側重考查學生分析推斷及知識遷移能力，根據(jù)某些物質(zhì)分子式、反應條件及題給信息進行推斷，（6）中同分異構體的書寫是易錯點、難點，題目難度中等．