Question

5．高效低毒杀虫剂氯菊酯（I）可通过下列合成路线制备：
A（C₄H₈）+B（C₂HOCl₃）$→_{①}^{AlCl_{3}}$

化合物A能使溴的四氯化碳溶液褪色．
（1）A的名称2-甲基-1-丙烯，B的结构简式Cl₃C-CHO．
（2）上述合成路线中，原子利用率为100%的反应有①②（填写反应标号）．
（3）写出I中含有的两种官能团名称：氯原子、碳碳双键、酯基、醚键（任写两种）．
（4）J比F少两个氯，满足下列条件的J的同分异构体有3种，写出一种J的结构简式：、、任意一种．
①分子中含有苯环，②能与FeCl₃溶液反应显紫色，
③核磁共振氢谱有4个吸收峰，且峰面积之比是9：2：2：1
（5）请设计合理的方案以为原料合成 （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；②两个或两个以上羟基同时连在同一碳原子上的结构是不稳定的，它将发生脱水反应，如CH₃CH（OH）₂→CH₃CHO+H₂O；③合成路线流程图示例如下：
CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$H₂C=CH₂$\stackrel{Br_{2}}{→}$BrH₂C-CH₂Br．

Answer 1

分析 （1）化合物A能使溴的四氯化碳溶液褪色，结合C的结构简式以及A、B分子式可知，A为（CH₃）₂C=CH₂，B为Cl₃C-CHO；
（2）反应①为加成反应，反应②中C、D互为同分异构体，因此这两个反应原子利用率为100%；
（3）I中含有氯原子、碳碳双键、酯基、醚键四种官能团；
（4）根据F的结构，则J的分子式为C₁₀H₁₄O₂，分子中含有4个不饱和度，则分子中除含有一个苯环外，其余碳原子均为饱和碳原子．根据题意，J分子中含有4种氢原子，且个数比为9：2：2：1，其中有9个氢原子为一种，则可能含有3个相同的甲基或-C（CH₃）₃，分子中还含有酚羟基；
（5）水解后酸化可生成，发生酯化反应可得目标产物．

解答 解：（1）化合物A能使溴的四氯化碳溶液褪色，结合C的结构简式以及A、B分子式可知，A为（CH₃）₂C=CH₂，B为Cl₃C-CHO，A的名称为：2-甲基-1-丙烯，
故答案为：2-甲基-1-丙烯；Cl₃C-CHO；
（2）反应①为加成反应，反应②中C、D互为同分异构体，因此这两个反应原子利用率为100%，
故答案为：①②；
（3）I中含有氯原子、碳碳双键、酯基、醚键四种官能团，
故答案为：氯原子、碳碳双键、酯基、醚键（任写两种）；
（4）根据F的结构，则J的分子式为C₁₀H₁₄O₂，分子中含有4个不饱和度，则分子中除含有一个苯环外，其余碳原子均为饱和碳原子．根据题意，J分子中含有4种氢原子，且个数比为9：2：2：1，其中有9个氢原子为一种，则可能含有3个相同的甲基或-C（CH₃）₃，分子中还含有酚羟基，则满足题意的J结构可能为、、，共有3种，
故答案为：3；、、任意一种；
（5）水解后酸化可生成，发生酯化反应可得目标产物，合成路线流程图为：$→_{△}^{NaOH、H_{2}O}$$\stackrel{H+}{→}$$→_{△}^{浓硫酸}$，
故答案为：$→_{△}^{NaOH、H_{2}O}$$\stackrel{H+}{→}$$→_{△}^{浓硫酸}$．

点评 本题考查有机物推断与合成、官能团结构与性质、同分异构体书写、有机反应方程式书写等，是对有机化学的综合可知，侧重考查学生分析推理、知识迁移应用，难点中等．