Question

过渡金属钯催化的偶联反应是近年来有机合成的热点之一，如反应①：

化合物II可由以下合成路线获得：

（1）化合物I所含官能团的名称为              ，化合物II的分子式为             。
（2）化合物IV的结构简式为                      ，某同学设想无需经反应②、③、④和⑤，直接用酸性KMnO₄溶液就可将化合物III氧化为化合物VII，该设想明显不合理，其理由是                                                          。
（3）化合物VII有多种同分异构体，请写出一种符合下列要求的结构简式            。
i）苯环上有两个取代基 
ii）1 mol 该物质发生银镜反应能生成4 mol Ag
（4）反应⑥的化学方程式为                                        。（注明条件）
（5）化合物与化合物在一定条件下按物质的量之比1∶2可发生类似反应①的反应，请写出其产物的结构简式                                。

Answer 1

（16分）
（1）醛基、溴原子   (各1分共2分)     C₁₁H₁₂O₂      (2分)
（2）   (2分)
酸性KMnO₄溶液会氧化化合物III中的碳碳双键   (2分)
（3）    (2分)
（4）  
(3分，无条件或条件错误扣1分，用“→”连接也给分，产物漏写“H₂O”不给分)
（5）    (3分)

试题分析：（1）观察反应①，化合物I由OHC—、—C₆H₄—、—Br构成，则所含官能团为醛基和溴原子，I的分子式为C₇H₅OBr；化合物II由CH₂=CH—、—C₆H₄—、—COO—、—CH₂CH₃构成，则II的分子式为C₁₁H₁₂O₂；（2）观察II的合成路线，根据反应条件逆推，VI的结构简式为CH₂=CH—C₆H₄—CHO，V的结构简式为CH₂=CH—C₆H₄—CH₂OH，IV的结构简式为CH₂=CH—C₆H₄—CH₂Cl；III的结构间式为CH₂=CH—C₆H₄—CH₃，名称为对甲基苯乙烯，苯环上位于相对位置的两个取代基分别为CH₂=CH—、—CH₃，由于乙烯和甲苯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，直接用酸性高锰酸钾溶液可同时氧化对甲基苯乙烯的两个取代基，得到乙酸和对苯二甲酸等物质，不可能直接将化合物III氧化为VII；（3）依题意可知，VII的同分异构体中含有2个醛基，1个为—CHO，另一个为—CH₂CHO，苯环上两个取代基存在位置异构，相对、相间、相邻；（4）VI的结构简式为CH₂=CH—C₆H₄—COOH，属于羧酸，与乙醇在浓硫酸加热作用下发生酯化反应，生成酯和水，由此可以书写反应⑥的化学方程式；（5）反应①中化合物I的C—Br键断键，化合物II的 CH₂=中的C—H键断键，溴原子和氢原子结合生成溴化氢，其余部分结合生成有机物，这是过渡金属钯催化的偶联反应原理，由此推断1分子1，4—二溴苯与2分子苯乙炔发生偶联反应时，前者所含2个C—Br键均断裂，后者的HC≡中H—C键断裂，生成2分子HBr和1分子C₆H₅—C≡C—C₆H₄—C≡C—C₆H₅。