Question

18．已知：①在稀碱溶液中，连在苯环上的溴原子不易发生水解
②两个羟基同时连在同一碳原子上的结构是不稳定的，它将自动发生脱水反应：CH₃CH（OH）₂→CH₃CHO+H₂O
现有分子式为C₁₀H₁₀O₂Br₂的含苯环的化合物X，X中苯环上有四个取代基，苯环上的一氯代物只有一种，其核磁共振氢谱图中有四个吸收峰，吸收峰的面积比为1：2：6：1，在一定条件下可发生下述一系列反应，其中C能与新制氢氧化铜反应生成红色沉淀，E遇FeCl₃溶液显色也能与浓溴水反应．

回答下列问题：
（1）H的分子式是C₉H₁₄O₂．
（2）A的电子式是；I的结构简式为．
（3）E→F反应类型是加成反应．
（4）只用一种试剂鉴别C和D，该试剂是碳酸氢钠溶液．
（5）写出下列反应的化学方程式：
①X与足量稀NaOH溶液共热的化学方程式：；
②B→C的化学方程式：2 HCHO+2 O₂$→_{△}^{催化剂}$2 HCOOH．
（6）同时符合下列条件的E的同分异构体共有4种．
a．苯环上的一氯代物有两种
b．不能发生水解反应
c．遇FeCl₃溶液不显色
d.1mol E的同分异构体最多能分别与1mol NaOH和2mol Na反应
其中核磁共振氢谱为六组峰，且峰面积比为3：2：2：1：1：1的一种结构简式为任意一种．

Answer 1

分析 A能连续被氧化，则A是醇，B是醛，C是羧酸，C能与新制氢氧化铜反应生成红色沉淀，则C是HCOOH，B是HCHO，A是CH₃OH．D能与新制氢氧化铜反应，说明D中含有醛基，E遇FeCl₃溶液显色，说明E中含有酚羟基，由于在稀碱溶液中，连在苯环上的溴原子不易发生水解，说明X中酯基为甲酸与酚形成的，即存在HCOO-，两个羟基同时连在同一碳原子上的结构是不稳定，会发生脱水反应，说明存在-CHBr₂，X中苯环上有四个取代基，其苯环上的一氯代物只有一种，说明X中苯环上只有一类氢原子，其核磁共振氢谱图中有四个吸收峰，说明含有4种氢原子，吸收峰的面积比为1：2：6：1，可以确定X含有2个甲基，结合E能与能与浓溴水反应，故HCOO-基团的邻、对位位置有H原子，综上分析可推知X的结构简式为：，X水解然后酸化得D，D的结构简式为：，D被氧化生成E，E的结构简式为：，E和氢气发生加成反应生成F，F的结构简式为：，H能使溴水褪色，应是F在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成H，故H为，H能发生加聚反应生成I，I的结构简式为：，据此解答．

解答 解：A能连续被氧化，则A是醇，B是醛，C是羧酸，C能与新制氢氧化铜反应生成红色沉淀，则C是HCOOH，B是HCHO，A是CH₃OH．D能与新制氢氧化铜反应，说明D中含有醛基，E遇FeCl₃溶液显色，说明E中含有酚羟基，由于在稀碱溶液中，连在苯环上的溴原子不易发生水解，说明X中酯基为甲酸与酚形成的，即存在HCOO-，两个羟基同时连在同一碳原子上的结构是不稳定，会发生脱水反应，说明存在-CHBr₂，X中苯环上有四个取代基，其苯环上的一氯代物只有一种，说明X中苯环上只有一类氢原子，其核磁共振氢谱图中有四个吸收峰，说明含有4种氢原子，吸收峰的面积比为1：2：6：1，可以确定X含有2个甲基，结合E能与能与浓溴水反应，故HCOO-基团的邻、对位位置有H原子，综上分析可推知X的结构简式为：，X水解然后酸化得D，D的结构简式为：，D被氧化生成E，E的结构简式为：，E和氢气发生加成反应生成F，F的结构简式为：，H能使溴水褪色，应是F在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成H，故H为，H能发生加聚反应生成I，I的结构简式为：．
（1）H为，H的分子式是：C₉H₁₄O₂，故答案为：C₉H₁₄O₂；
（2）A是CH₃OH，其电子式为，I的结构简式为，
故答案为：；；
（3）E→F是与氢气发生加成反应生成，
故答案为：加成反应；
（4）C为HCOOH，D为，只用一种试剂鉴别C和D，该试剂是碳酸氢钠溶液等，
故答案为：碳酸氢钠溶液；
（5）①X与足量稀NaOH溶液共热的化学方程式：，
②B→C的化学方程式：2 HCHO+2 O₂$→_{△}^{催化剂}$2 HCOOH，
故答案为：；
2 HCHO+2 O₂$→_{△}^{催化剂}$2 HCOOH；
（6）同分异构体同时符合下列条件：
b．不能发生水解反应，说明没有酯基，c．遇FeCl₃溶液不显色，说明不含酚羟基，d．1mol 该同分异构体最多能分别与1mol NaOH和2mol Na反应，含有1个-OH、1个-COOH，a．苯环上的一氯代物有两种，苯环上有2种H原子，应含有2个取代基且处于对位，符合条件的同分异构体有：，共有4种，其中核磁共振氢谱为六组峰，且峰面积比为3：2：2：1：1：1的一种结构简式为：，
故答案为：4；任意一种．

点评 本题考查了有机物的推断，对学生的逻辑推理有较高的要求，采取正、逆推法相结合确定X结构，注意X和氢氧化钠的水溶液发生水解时不仅酯基水解，溴原子还水解，含有溴原子的碳原子上有两个羟基时不稳定，易变成醛基，为易错点．