Question

12．如图所示是I的一种合成路线，其中含支链的烃X的相对分子质量为56，核磁共振氢谱只有两个峰；G的核磁共振氢谱有3GE 峰，且峰面积之比为12：2：2．

请回答下列问题：
（1）X的名称是2-甲基丙烯；写出F的结构简式：（CH₃）₂CHCHOHCH₂CH（CH₃）₂；
（2）写出D与新制的Cu（OH）₂悬浊液 反应的化学方程式：（CH₃）₂CHCHO+2Cu（OH）₂$\stackrel{△}{→}$（CH₃）₂CHCOOH+Cu₂O↓+2H₂O．
（3）写出I→J的化学方程式：（CH₃）₂CHCHOHCHOHCH（CH₃）₂+HOOCCOOH$→_{△}^{浓硫酸}$+2H₂O；
（4）高分子K是I与乙二酸的缩聚产物，写出K的结构简式：；
（5）若以甲醛和苯甲醛为原料，根据上述已知条件合成苯乙烯，则最后一步的化学方程式为$→_{△}^{浓硫酸}$+H₂O．
（6）G的同分异构体中（不考虑立体异构），含有一个六元环的共有4种．

Answer 1

分析 烃X的相对分子质量为56，利用商余法确定其分子式为C₄H₈，核磁共振氢谱只有两个峰，且其与HBr加成后的氯代烃水解生成的醇氧化后的产物能够与新制氢氧化铜反应，说明X为（CH₃）₂C=CH₂，A为（CH₃）₂CHCH₂Br，A水解生成的B为（CH₃）₂CHCH₂OH，B氧化生成的D为（CH₃）₂CHCHO，其与新制氢氧化铜反应生成的E为（CH₃）₂CHCOOH，据题给信息，（CH₃）₂CHCH₂Br与Mg在无水乙醚作用下生成的C为（CH₃）₂CHCH₂MgBr，据题给信息Ⅱ可知，（CH₃）₂CHCH₂MgBr与（CH₃）₂CHCHO反应生成的F为（CH₃）₂CHCHOHCH₂CH（CH₃）₂，F在浓硫酸作用下发生消去反应生成G，G的核磁共振氢谱有3个峰，且峰面积之比为12：2：2，可知G为（CH₃）₂CHCH=CHCH（CH₃）₂，G与Br发生加成反应生成的H为（CH₃）₂CHCHBrCHBrCH（CH₃）₂，H在NaOH溶液中水解生成的I为（CH₃）₂CHCHOHCHOHCH（CH₃）₂，I与乙二酸在浓硫酸作用下生成的六元环J为，I与乙二酸生成高分子化合物K为，据此分析．

解答 解：烃X的相对分子质量为56，利用商余法确定其分子式为C₄H₈，核磁共振氢谱只有两个峰，且其与HBr加成后的氯代烃水解生成的醇氧化后的产物能够与新制氢氧化铜反应，说明X为（CH₃）₂C=CH₂，A为（CH₃）₂CHCH₂Br，A水解生成的B为（CH₃）₂CHCH₂OH，B氧化生成的D为（CH₃）₂CHCHO，其与新制氢氧化铜反应生成的E为（CH₃）₂CHCOOH，据题给信息，（CH₃）₂CHCH₂Br与Mg在无水乙醚作用下生成的C为（CH₃）₂CHCH₂MgBr，据题给信息Ⅱ可知，（CH₃）₂CHCH₂MgBr与（CH₃）₂CHCHO反应生成的F为（CH₃）₂CHCHOHCH₂CH（CH₃）₂，F在浓硫酸作用下发生消去反应生成G，G的核磁共振氢谱有3个峰，且峰面积之比为12：2：2，可知G为（CH₃）₂CHCH=CHCH（CH₃）₂，G与Br发生加成反应生成的H为（CH₃）₂CHCHBrCHBrCH（CH₃）₂，H在NaOH溶液中水解生成的I为（CH₃）₂CHCHOHCHOHCH（CH₃）₂，I与乙二酸在浓硫酸作用下生成的六元环J为，I与乙二酸生成高分子化合物K为，
（1）烃X的相对分子质量为56，利用商余法确定其分子式为C₄H₈，核磁共振氢谱只有两个峰，且其与HBr加成后的氯代烃水解生成的醇氧化后的产物能够与新制氢氧化铜反应，说明X为（CH₃）₂C=CH₂，名称为2-甲基丙烯，F为（CH₃）₂CHCHOHCH₂CH（CH₃）₂，故答案为：2-甲基丙烯；（CH₃）₂CHCHOHCH₂CH（CH₃）₂；
（2）B为（CH₃）₂CHCH₂OH，B氧化生成的D为（CH₃）₂CHCHO，醛基能够被新制氢氧化铜氧化为羧基，化学方程式为（CH₃）₂CHCHO+2Cu（OH）₂$\stackrel{△}{→}$（CH₃）₂CHCOOH+Cu₂O↓+2H₂O，
故答案为：（CH₃）₂CHCHO+2Cu（OH）₂$\stackrel{△}{→}$（CH₃）₂CHCOOH+Cu₂O↓+2H₂O；
（3）I与乙二酸在浓硫酸作用下生成的六元环J为，化学方程式为（CH₃）₂CHCHOHCHOHCH（CH₃）₂+HOOCCOOH$→_{△}^{浓硫酸}$+2H₂O，故答案为：（CH₃）₂CHCHOHCHOHCH（CH₃）₂+HOOCCOOH$→_{△}^{浓硫酸}$+2H₂O；
（4）I为（CH₃）₂CHCHOHCHOHCH（CH₃）₂，I与乙二酸生成高分子化合物K为，
故答案为：；
（5）以甲醛和苯甲醛为原料合成苯乙烯，首先将甲醛还原为甲醇，再与HBr反应生成CH₃Br，CH₃Br与Mg在无水乙醚作用下生成CH₃MgBr，CH₃MgBr与苯甲醛反应生成，其发生消去反应生成，则最后一步的化学方程式为$→_{△}^{浓硫酸}$+H₂O，故答案为：$→_{△}^{浓硫酸}$+H₂O．
（6）G为（CH₃）₂CHCH=CHCH（CH₃）₂，共有8个C原子，G的同分异构体中（不考虑立体异构），含有一个六元环，环外还有2个C原子，可以是乙基，有1种，可以是2个甲基，临间对有3种，共4种结构，故答案为：4．

点评 本题考查有机物的合成，题目难度中等，注意把握有机物官能团的性质和变化，为解答该题的关键，易错点为（5），注意根据物质的性质设计反应流程．