Question

15．化合物I（C₁₁H₁₂O₃）是制备液晶材料的中间体之一，其分子中含有醛基和酯基．I可以用E和H在一定条件下合成：

已知以下信息：
①A的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢．
②R-CH═CH₂$→_{②H_{2}O_{2}/OH-}^{①B_{2}H_{6}}$R-CH₂CH₂OH．
③化合物F苯环上的一氯代物只有两种，遇三氯化铁溶液显紫色．
④通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基回答下列问题：
（1）D的结构简式为（CH₃）₂CHCHO．
（2）E的分子式为C₄H₈O₂．
（3）F生成G的化学方程式为，该反应类型为取代反应．
（4）I的结构简式为．
（5）I的同系物J比I相对分子质量小14，J的同分异构体中能同时满足如下条件：
①苯环上只有两个取代基
②既能发生银镜反应，又能与饱和NaHCO₃溶液反应放出CO₂，共有18种（不考虑立体异构）．J的一个同分异构体发生银镜反应并酸化后核磁共振氢谱为三组峰，且峰面积比为2：2：1，写出J的这种同分异构体的结构简式．

Answer 1

分析 A的分子式为C₄H₉Cl，核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢，则A为（CH₃）₃CCl，在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应，生成B为CH₂=C（CH₃）₂，B发生信息2中的反应生成C为（CH₃）₂CHCH₂OH，C发生催化氧化生成D为（CH₃）₂CHCHO，D再与氢氧化铜反应，酸化得到E为（CH₃）₂CHCOOH，
F的分子式为C₇H₈O，苯环上的一氯代物只有两种，应含有2个不同的侧链，且处于对位，则F为，与氯气在光照条件下发生取代反应，生成G为，G在氢氧化钠水溶液发生水解反应，酸化得到H，由于同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基，故H为，H与E发生酯化反应生成I，其分子中含有醛基和酯基，故I为，据此分析解答．

解答 解：A的分子式为C₄H₉Cl，核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢，则A为（CH₃）₃CCl，在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应，生成B为CH₂=C（CH₃）₂，B发生信息2中的反应生成C为（CH₃）₂CHCH₂OH，C发生催化氧化生成D为（CH₃）₂CHCHO，D再与氢氧化铜反应，酸化得到E为（CH₃）₂CHCOOH，
F的分子式为C₇H₈O，苯环上的一氯代物只有两种，应含有2个不同的侧链，且处于对位，则F为，与氯气在光照条件下发生取代反应，生成G为，G在氢氧化钠水溶液发生水解反应，酸化得到H，由于同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基，故H为，H与E发生酯化反应生成I，其分子中含有醛基和酯基，故I为，
（1）由上述分析可知，D为（CH₃）₂CHCHO，
故答案为：（CH₃）₂CHCHO；
（2）E为（CH₃）₂CHCOOH，其分子式为C₄H₈O₂，
故答案为：C₄H₈O₂；
（3）F生成G的化学方程式为，该反应类型为取代反应，
故答案为：；取代反应；
（4）由上述分析可知，I的结构简式为，
故答案为：；
（5）I（）的同系物J比I相对分子质量小14，J比I少一个-CH₂-原子团，J的同分异构体中能同时满足如下条件：①苯环上只有两个取代基，②既能发生银镜反应，又能与饱和NaHCO₃溶液反应放出CO₂，则J的同分异构体含有-CHO、-COOH，
侧链为-CHO、-CH₂CH₂COOH，有邻、间、对三种位置，
侧链为-CHO、-CH（CH₃）COOH，有邻、间、对三种位置，
侧链为-CH₂CHO、-CH₂COOH，有邻、间、对三种位置，
侧链为-CH₂CH₂CHO、-COOH，有邻、间、对三种位置，
侧链为-CH（CH₃）CHO、-COOH，有邻、间、对三种位置，
侧链为-CH₃、-CH（CHO）COOH，有邻、间、对三种位置，
故符合条件的同分异构体有6×3=18种，
J的一个同分异构体发生银镜反应并酸化后核磁共振氢谱为三组峰，且峰面积比为2：2：1，而J的同分异构体发生银镜反应并酸化后的产物苯环侧链至少有2种H原子，故产物中苯环上只有1种H原子，产物有2个-COOH，应还含有2个-CH₂-，2个侧链相同且处于对位，产物中侧链为-CH₂COOH，故符合条件的同分异构体结构简式为：，
故答案为：18；．

点评 本题考查有机物推断，为高频考点，侧重考查学生分析推断及知识迁移能力，根据某些物质分子式、反应条件及题给信息进行推断，（6）中同分异构体的书写是易错点、难点，题目难度中等．