Question

[化學(xué)選修——5：有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)]（15分）
立方烷（）具有高度的對(duì)稱性．高致密性．高張力能及高穩(wěn)定性等特點(diǎn)，因此合成立方烷及其衍生物成為化學(xué)界關(guān)注的熱點(diǎn)。下面是立方烷衍生物I的一種合成路線：

回答下列問題：
C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為          ，E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為              。
③的反應(yīng)類型為          ，⑤的反應(yīng)類型為              
化合物A可由環(huán)戊烷經(jīng)三步反應(yīng)合成：

反應(yīng)1的試劑與條件為            ；反應(yīng)2的化學(xué)方程式為                  ；反應(yīng)3可用的試劑為          。
在I的合成路線中，互為同分異構(gòu)體的化合物是         （填化合物代號(hào)）。
I與堿石灰共熱可轉(zhuǎn)化為立方烷。立方烷的核磁共振氫譜中有       個(gè)峰。
立方烷經(jīng)硝化可得到六硝基立方烷，其可能的結(jié)構(gòu)有       種。

Answer 1

（1）      
（2）取代反應(yīng) 消去反應(yīng)
（3）Cl₂/光照 
 
O₂/Cu
（4）G和H
（5）1
（6）3

試題分析：（1）根據(jù)題給流程圖知，與NBS在過氧化氫存在的條件下加熱發(fā)生取代反應(yīng)生成，在氫氧化鈉乙醇溶液加熱的條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成C，C與NBS在過氧化氫存在的條件下加熱發(fā)生取代反應(yīng)生成，可推得C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為；與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng)生成E，E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。（2）根據(jù)題給流程圖知，③的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)，⑤的反應(yīng)類型為消去反應(yīng)。（3）根據(jù)題給流程圖知，環(huán)戊烷經(jīng)反應(yīng)1在光照條件下與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成一氯環(huán)戊烷，一氯環(huán)戊烷在氫氧化鈉溶液加熱的條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成環(huán)戊醇，環(huán)戊醇在銅作催化劑的條件下發(fā)生氧化反應(yīng)生成環(huán)戊酮。反應(yīng)1的試劑與條件為Cl₂/光照；反應(yīng)2的化學(xué)方程式為
反應(yīng)3可用的試劑為O₂/Cu。（4）在I的合成路線中，互為同分異構(gòu)體的化合物是G和H，二者的分子式均為C₉H₆O₂Br₂。（5）根據(jù)立方烷的結(jié)構(gòu)知，立方烷的核磁共振氫譜中有1個(gè)峰。（6）根據(jù)立方烷的結(jié)構(gòu)知，立方烷的分子式為C₈H₈，二硝基取代物有3種（取代同一棱上的兩個(gè)氫，取代面對(duì)角線上的兩個(gè)氫，取代體對(duì)角線上的兩個(gè)氫），利用換元法知，六硝基立方烷的結(jié)構(gòu)有3種。