题目内容
【题目】化合物M是一种二苯乙炔类液晶材料,其分子结构与最简单的二苯乙炔类液晶材料相似。以两种苯的同系物A、G为原料合成M的一种路线如图(部分反应条件略去):
回答下列问题;
(1)A的分子式为___。
(2)推测在B转化为C的反应中LiAlH4/THF的作用是___。
(3)D的分子式为C10H12,①~⑦中属于消去反应的是___。
(4)写出⑤的化学方程式:___。
(5)满足下列条件的B的同分异构体有___种。
Ⅰ.能发生银镜反应;
Ⅱ.分子中苯环上只有两种化学环境不同的氢原子。
(6)H分子为对位二取代苯结构,其核磁共振氢谱共有三组峰,且峰面积之比为9:2:2。写出H和M的结构简式:H___,M___。
(7)参照上述合成路线,设计一条以苯和苯乙烯为原料制备的合成路线___。(其它无机试剂任选)
合成路线流程示例:CH2=CH2CH3CH2BrCH3CH2OH
【答案】C8H10 还原剂 ③⑤ +2KOH+2KBr+2H2O 11种
【解析】
A为苯的同系物,A经过反应后生成B,B的结构为,由其结构推测,A为乙苯,A生成B发生的是取代反应;由B生成C,显然发生的是还原反应,生成的C()的结构中含有能发生消去反应的醇羟基;D的分子式为C10H12,C的分子式为C10H14O,因此,可知C生成D发生的应是消去反应,D的结构为;那么由D生成E,发生的是加成反应,结果是在分子内引入卤素原子;由E生成F的条件推测,发生的是消去反应,那么F的结构为。H的分子式为C10H13I,由题可知,其分子中含有3类等效氢原子,并且个数分别为9,2,2;考虑到H为苯环的二取代物,所以H的结构只能为;G为苯的同系物,所以G的结构为;H与F反应后生成M,分子式为C20H22,并且其结构与二苯乙炔相似,所以M的结构为,那么H与F发生的则是取代反应。
(1)通过分析可知,A为乙苯,分子式为C8H10;
(2)通过分析可知,B生成C发生的是还原反应,所以LiAlH4/THF的作用是还原剂;
(3)通过分析可知,①至⑦中,属于消去反应的有③⑤;
(4)通过分析可知,反应⑤是消去反应,方程式为:+2KOH+2KBr+2H2O;
(5)B的结构为,那么若其同分异构体含有苯环,并且能发生银镜反应,则一定含有醛基,且除苯环和醛基外,其余均为饱和结构;为了保证其同分异构体的苯环上有两种氢原子,所以至少苯环上要有两个取代基,并且取代基对位排列,这两个取代基可能为-CHO和CH3CH2CH2-或-CHO和(CH3)2CH-或-CH2CHO和CH3CH2-或-CH2CH2CHO和-CH3或和CH3-,共计5种结构;若苯环上有3个取代基,符合条件的结构为/span>和2种结构;若苯环上有4个取代基,这四个取代基只能是3个甲基和一个醛基,符合要求的结构有,,,,共计4种结构;综上所述,符合要求的B的同分异构体共计5+2+4=11种结构;
(6)通过分析可知,H的结构为,M的结构为;
(7)由的结构可知,可由和HCl加成得到,而获得可由苯乙炔与碘苯按照反应⑦生成;因此合成路线为:。
【题目】丙烯酸甲酯是一种重要的化工原料,实验室制备丙烯酸甲酯的反应、装置示意图和有关数据如下:
沸点(℃) | 溶解性 | 毒性 | |
丙烯酸 | 142 | 与水互溶,易溶于有机溶剂 | 有毒 |
甲醇 | 65 | 与水互溶,易溶于有机溶剂 | 有毒 |
丙烯酸甲酯 | 80.5 | 难溶于水,易溶于有机溶剂 | 无毒 |
实验步骤:
①向三颈瓶中加入10.0g丙烯酸、6.0g甲醇、数滴浓硫酸和几粒沸石,缓慢加热。
②反应30min后,停止加热,反应液冷却后,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤。
③取上层油状液体,用少量无水MgSO4干燥后蒸馏,收集70~90℃馏分。
回答下列问题:
(1)反应过程采用水浴加热,原因是___。
(2)图甲中油水分离器的作用是___。
(3)判断酯化反应达到平衡的现象为__。
(4)第一次水洗的主要目的是___。
(5)在洗涤、分液步骤中用到的主要玻璃仪器有烧杯、___。
(6)图乙所示装置中冷却水的进口为___(填字母)。
为分析产率,进行如下实验:将收集到的馏分平均分成五份,取出一份置于锥形瓶中,加入2.5mol/LKOH溶液10.00mL,加热使之完全水解;用酚酞作指示剂,向冷却后的溶液中滴加0.5mol/LHCl溶液,中和过量的KOH,共消耗盐酸20.00mL。
(7)本次制备实验的产率为___。