Question

5．化合物Ⅰ是制備液晶材料的中間體之一，分子式為：（C₁₁H₁₂O₃），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(xué)環(huán)境的氫；
②R-CH=CH₂ $\underset{\stackrel{①{B}_{2}{H}_{6}}{→}}{②{H}_{2}{O}_{2}/O{H}^{-}}$ R-CH₂CH₂OH
③化合物F苯環(huán)上的一氯代物只有兩種；
④通常在同一個(gè)碳原子上連有兩個(gè)羥基不穩(wěn)定，易脫水形成羰基．
回答下列問題：
（1）A的化學(xué)名稱為2-甲基-2-氯丙烷．
（2）由C轉(zhuǎn)化為D的化學(xué)方程式為2（CH₃）₂CHCH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2（CH₃）₂CHCHO+2H₂O．
（3）E的分子式為C₄H₈O₂，所含官能團(tuán)名稱為羧基．
（4）F生成G的化學(xué)方程式為，該反應(yīng)類型為取代反應(yīng)．
（5）I的結(jié)構(gòu)簡式為．
（6）I的同系物J比I相對(duì)分子質(zhì)量小14，J的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足如下條件結(jié)構(gòu)共18種（不考慮立體異構(gòu)）
①苯環(huán)上只有兩個(gè)取代基，②既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能和飽和NaHCO₃溶液反應(yīng)放出CO₂．
J的一個(gè)同分異構(gòu)體發(fā)生銀鏡反應(yīng)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(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式．

Answer 1

分析 A中不含不飽和鍵，A的核磁共振氫譜表明其只有一種化學(xué)環(huán)境的氫，則A的結(jié)構(gòu)簡式為（CH₃）₃CCl，A和NaOH的醇溶液發(fā)生消去反應(yīng)生成B，B結(jié)構(gòu)簡式為（CH₃）₂CH=CH₂，B發(fā)生加成反應(yīng)生成C，C結(jié)構(gòu)簡式為（CH₃）₂CH₂CH₂OH，C在Cu作催化劑條件下發(fā)生氧化反應(yīng)生成D，D結(jié)構(gòu)簡式為（CH₃）₂CH₂CHO，D和新制氫氧化銅懸濁液發(fā)生氧化反應(yīng)然后酸化得到E，E結(jié)構(gòu)簡式為（CH₃）₂CH₂COOH；
化合物F苯環(huán)上的一氯代物只有兩種，則F結(jié)構(gòu)簡式為，對(duì)甲基苯酚和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成G，G發(fā)生取代反應(yīng)生成H，結(jié)合題給信息、G和H分子式知，H中含有醛基，則F中甲基上氫原子被氯原子取代，G結(jié)構(gòu)簡式為
，H結(jié)構(gòu)簡式為，E和H發(fā)生酯化反應(yīng)生成I，I結(jié)構(gòu)簡式為，據(jù)此分析解答．

解答 解：A中不含不飽和鍵，A的核磁共振氫譜表明其只有一種化學(xué)環(huán)境的氫，則A的結(jié)構(gòu)簡式為（CH₃）₃CCl，A和NaOH的醇溶液發(fā)生消去反應(yīng)生成B，B結(jié)構(gòu)簡式為（CH₃）₂CH=CH₂，B發(fā)生加成反應(yīng)生成C，C結(jié)構(gòu)簡式為（CH₃）₂CH₂CH₂OH，C在Cu作催化劑條件下發(fā)生氧化反應(yīng)生成D，D結(jié)構(gòu)簡式為（CH₃）₂CH₂CHO，D和新制氫氧化銅懸濁液發(fā)生氧化反應(yīng)然后酸化得到E，E結(jié)構(gòu)簡式為（CH₃）₂CH₂COOH；
化合物F苯環(huán)上的一氯代物只有兩種，則F結(jié)構(gòu)簡式為，對(duì)甲基苯酚和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成G，G發(fā)生取代反應(yīng)生成H，結(jié)合題給信息、G和H分子式知，H中含有醛基，則F中甲基上氫原子被氯原子取代，G結(jié)構(gòu)簡式為
，H結(jié)構(gòu)簡式為，E和H發(fā)生酯化反應(yīng)生成I，I結(jié)構(gòu)簡式為，
（1）A的結(jié)構(gòu)簡式為（CH₃）₃CCl，其名稱是2-甲基-2-氯丙烷，故答案為：2-甲基-2-氯丙烷；     
（2）C結(jié)構(gòu)簡式為（CH₃）₂CH₂CH₂OH，C在Cu作催化劑條件下發(fā)生氧化反應(yīng)生成D，D結(jié)構(gòu)簡式為（CH₃）₂CH₂CHO，反應(yīng)方程式為2（CH₃）₂CHCH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2（CH₃）₂CHCHO+2H₂O，故答案為：2（CH₃）₂CHCH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2（CH₃）₂CHCHO+2H₂O；
（3）E結(jié)構(gòu)簡式為（CH₃）₂CH₂COOH，其分子式為C₄H₈O₂，官能團(tuán)名稱是羧基，
故答案為：C₄H₈O₂；羧基；
（4）F結(jié)構(gòu)簡式為，對(duì)甲基苯酚和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成G，反應(yīng)方程式為，該反應(yīng)是取代反應(yīng)，故答案為：；取代反應(yīng)；
（5）通過以上分析知，I結(jié)構(gòu)簡式為，故答案為：；
（6）I（）的同系物J比I相對(duì)分子質(zhì)量小14，J比I少一個(gè)-CH₂-原子團(tuán)，J的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足如下條件：①苯環(huán)上只有兩個(gè)取代基，②既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能與飽和NaHCO₃溶液反應(yīng)放出CO₂，則J的同分異構(gòu)體含有-CHO、-COOH，
側(cè)鏈為-CHO、-CH₂CH₂COOH，有鄰、間、對(duì)三種位置，
側(cè)鏈為-CHO、-CH（CH₃）COOH，有鄰、間、對(duì)三種位置，
側(cè)鏈為-CH₂CHO、-CH₂COOH，有鄰、間、對(duì)三種位置，
側(cè)鏈為-CH₂CH₂CHO、-COOH，有鄰、間、對(duì)三種位置，
側(cè)鏈為-CH（CH₃）CHO、-COOH，有鄰、間、對(duì)三種位置，
側(cè)鏈為-CH₃、-CH（CHO）COOH，有鄰、間、對(duì)三種位置，
故符合條件的同分異構(gòu)體有6×3=18種，
J的一個(gè)同分異構(gòu)體發(fā)生銀鏡反應(yīng)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(gòu)體發(fā)生銀鏡反應(yīng)并酸化后的產(chǎn)物苯環(huán)側(cè)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(gè)-COOH，應(yīng)還含有2個(gè)-CH₂-，2個(gè)側(cè)鏈相同且處于對(duì)位，產(chǎn)物中側(cè)鏈為-CH₂COOH，故符合條件的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式為：，
故答案為：18；．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物推斷，側(cè)重考查學(xué)生分析推斷能力及獲取信息利用信息解答問題能力，熟練掌握官能團(tuán)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化，利用正推法推斷，難點(diǎn)是同分異構(gòu)體種類判斷，題目難度中等．