题目内容
(2010?启东市模拟)某种芳香族化合物A,其蒸气密度是相同条件下H2密度的82倍.A由碳、氢、氧三种元素组成,经测定碳、氢的质量分数分别为
73.2%和7.32%.
(1)A的分子式是
(2)已知:
ⅰ.(R1、R2、R3代表烃基)
ⅱ.
又知,A在一定条件下能发生如下转化,某些生成物(如H2O等)已略去.
请回答:
①步骤Ⅰ的目的是
②若G为碳酸,则E的结构简式是
④F在一定条件下可发生酯化反应,生成M(M与FeCl3反应,溶液呈紫色;且分子结构中含有苯环和一个七元环)请写出该反应的化学方程式;
⑤A的结构简式是;上述转化中B→D的化学方程式是.
(3)已知A的某种同分异构体N具有如下性质:
①N与FeCl3反应,溶液呈紫色;
②N在一定条件下可发生银镜反应,N与H2在苯环侧链上按照物质的量之比1:1作用后的生成物不能发生消去反应;
③在通常情况下,1mol N能与含1mol Br2的浓溴水发生取代反应;
④N分子中苯环上的取代基上无支链.
请写出:N可能的结构简式(写一种即可).
(4)请设计合理方案,完成从到的合成路线(用合成路线流程图表示,并注明反应条件).
提示:①;合成过程中无机试剂任选;②合成路线流程图示例如下:
CH3CH2OH
CH2=CH2
73.2%和7.32%.
(1)A的分子式是
C10H12O2
C10H12O2
.(2)已知:
ⅰ.(R1、R2、R3代表烃基)
ⅱ.
又知,A在一定条件下能发生如下转化,某些生成物(如H2O等)已略去.
请回答:
①步骤Ⅰ的目的是
保护酚羟基
保护酚羟基
;②若G为碳酸,则E的结构简式是
HCOOH
HCOOH
③F→H的反应类型是缩聚反应
缩聚反应
;④F在一定条件下可发生酯化反应,生成M(M与FeCl3反应,溶液呈紫色;且分子结构中含有苯环和一个七元环)请写出该反应的化学方程式;
⑤A的结构简式是;上述转化中B→D的化学方程式是.
(3)已知A的某种同分异构体N具有如下性质:
①N与FeCl3反应,溶液呈紫色;
②N在一定条件下可发生银镜反应,N与H2在苯环侧链上按照物质的量之比1:1作用后的生成物不能发生消去反应;
③在通常情况下,1mol N能与含1mol Br2的浓溴水发生取代反应;
④N分子中苯环上的取代基上无支链.
请写出:N可能的结构简式(写一种即可).
(4)请设计合理方案,完成从到的合成路线(用合成路线流程图表示,并注明反应条件).
提示:①;合成过程中无机试剂任选;②合成路线流程图示例如下:
CH3CH2OH
浓H2SO4 |
170℃ |
高温、高压 |
催化剂 |
分析:某种芳香族化合物A,其蒸气密度是相同条件下H2密度的82倍,相同条件下,气体的密度之比等于其相对分子质量之比,所以A的相对分子质量为164,A由碳、氢、氧三种元素组成,经测定碳、氢的质量分数分别为73.2%和7.32%,则氧元素的质量分数是19.48%,则A中碳、氢、氧的原子个数之比=
:
:
=5:6:1,A的相对分子质量为164,所以A的分子式为C10H12O2;F在一定条件下发生缩合反应生成H,根据H的结构简式知F的结构简式为,D和氢碘酸发生取代反应生成F,结合给予信息ii知,D的结构简式为,B能新制氢氧化铜反应生成D和氧化亚铜,B中的醛基被氧化生成羧基,则B的结构简式为:,A和碘烷发生取代反应,然后再和臭氧、锌、水反应生成B和C,结合A的分子式、题给信息i、ii知,A的结构简式为,C的结构简式为:HCHO,甲醛和新制氢氧化铜反应生成E甲酸,甲酸和新制氢氧化铜反应生成G.
73.2% |
12 |
7.32% |
1 |
19.48% |
16 |
解答:解:某种芳香族化合物A,其蒸气密度是相同条件下H2密度的82倍,相同条件下,气体的密度之比等于其相对分子质量之比,所以A的相对分子质量为164,A由碳、氢、氧三种元素组成,经测定碳、氢的质量分数分别为73.2%和7.32%,则氧元素的质量分数是19.48%,则A中碳、氢、氧的原子个数之比=
:
:
=5:6:1,A的相对分子质量为164,所以A的分子式为C10H12O2;F在一定条件下发生缩合反应生成H,根据H的结构简式知F的结构简式为,D和氢碘酸发生取代反应生成F,结合给予信息ii知,D的结构简式为,B能新制氢氧化铜反应生成D和氧化亚铜,B中的醛基被氧化生成羧基,则B的结构简式为:,A和碘烷发生取代反应,然后再和臭氧、锌、水反应生成B和C,结合A的分子式、题给信息i、ii知,A的结构简式为,C的结构简式为:HCHO,甲醛和新制氢氧化铜反应生成E甲酸,甲酸和新制氢氧化铜反应生成G.
(1)通过以上分析知,A的分子式是C10H12O2,故答案为:C10H12O2;
(2)①为防止酚羟基被氧化,先用A和碘烷反应使酚羟基变为醚键,故答案为:保护酚羟基;
②若G为碳酸,E中的醛基和氢氧化铜反应羧基,则E是甲酸,其结构简式为HCOOH,故答案为:HCOOH;
③在一定条件下,F发生缩聚反应生成H,所以发生的反应类型是缩聚反应,故答案为:缩聚反应;
④F在一定条件下可发生酯化反应,生成M(M与FeCl3反应,溶液呈紫色,说明含有酚羟基;且分子结构中含有苯环和一个七元环),所以该反应的化学方程式为:,
故答案为:;
⑤通过以上分析知,A的结构简式为:,B→D的化学方程式为:
,
故答案为:,;
(3)已知A的某种同分异构体N具有如下性质:
①N与FeCl3反应,溶液呈紫色,说明N含有酚羟基;
②N在一定条件下可发生银镜反应,说明N中含有醛基,N与H2在苯环侧链上按照物质的量之比1:1作用后的生成物不能发生消去反应,说明醛基直接连接苯环;
③在通常情况下,1mol N能与含1mol Br2的浓溴水发生取代反应,说明酚羟基的邻、对位上只有一个位置不含取代基;
④N分子中苯环上的取代基上无支链,
所以符合以上条件的N的结构简式为:,
故答案为:;
(4)根据和的结构简式知,变化的是-CH3变为-COOCH2CH3,因为酚羟基易被氧化,为防止酚羟基氧化,先用碘烷和酚羟基反应生成醚键,然后用酸性高锰酸钾溶液氧化甲基使其生成羧基,羧基再和乙醇反应生成酯基,从而得到目标生成物,所以其反应路线为,
故答案为:.
73.2% |
12 |
7.32% |
1 |
19.48% |
16 |
(1)通过以上分析知,A的分子式是C10H12O2,故答案为:C10H12O2;
(2)①为防止酚羟基被氧化,先用A和碘烷反应使酚羟基变为醚键,故答案为:保护酚羟基;
②若G为碳酸,E中的醛基和氢氧化铜反应羧基,则E是甲酸,其结构简式为HCOOH,故答案为:HCOOH;
③在一定条件下,F发生缩聚反应生成H,所以发生的反应类型是缩聚反应,故答案为:缩聚反应;
④F在一定条件下可发生酯化反应,生成M(M与FeCl3反应,溶液呈紫色,说明含有酚羟基;且分子结构中含有苯环和一个七元环),所以该反应的化学方程式为:,
故答案为:;
⑤通过以上分析知,A的结构简式为:,B→D的化学方程式为:
,
故答案为:,;
(3)已知A的某种同分异构体N具有如下性质:
①N与FeCl3反应,溶液呈紫色,说明N含有酚羟基;
②N在一定条件下可发生银镜反应,说明N中含有醛基,N与H2在苯环侧链上按照物质的量之比1:1作用后的生成物不能发生消去反应,说明醛基直接连接苯环;
③在通常情况下,1mol N能与含1mol Br2的浓溴水发生取代反应,说明酚羟基的邻、对位上只有一个位置不含取代基;
④N分子中苯环上的取代基上无支链,
所以符合以上条件的N的结构简式为:,
故答案为:;
(4)根据和的结构简式知,变化的是-CH3变为-COOCH2CH3,因为酚羟基易被氧化,为防止酚羟基氧化,先用碘烷和酚羟基反应生成醚键,然后用酸性高锰酸钾溶液氧化甲基使其生成羧基,羧基再和乙醇反应生成酯基,从而得到目标生成物,所以其反应路线为,
故答案为:.
点评:本题考查了有机物推断及合成,明确有机物的断键和成键方式是解本题的关键,有机合成中,先根据最初反应物和目标生成物的不同、及其官能团,选取合适的反应路线来合成目标生成物,注意有些取代基要进行保护,防止生成其它不必要的物质,难度较大.
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