题目内容

钯催化偶联反应可表示为:R-X + CH2=CH-R’R-CH="CH-R’" + HX。美国化学家Richard F. Heck因研究此反应获2010年诺贝尔化学奖。以下是利用钯催化偶联反应合成一种香料A()的流程:

完成下列填空:
(1)写出结构简式。B________________    E________________
(2)写出反应②的化学方程式______________________________________________。
(3)反应④属于____________(填反应类型)。反应⑤的条件是____________。
(4)为了促进反应⑥的进行,通常可以加入一种显_________的物质。
a. 强酸性      b. 弱酸性      c. 弱碱性      d. 强碱性
(5)写出A的两种符合下列条件的同分异构体的结构简式____________、___________。
i. 含有两个苯环(除苯环外不含其它环状结构);
ii. 只存在四种化学环境不同的氢原子。
(6)仅以B为有机原料,任选无机试剂,经过三步反应可得到一种含有六元环的酯。写出相关反应的化学方程式。
(本题共12分)(1) CH2(OH)CH2COOH(1分),(1分);
(2)CH2ClCH2COOH + 2NaOHCH2="CHCOONa" + NaCl + 2H2O(2分);
(3)取代(1分),铁粉催化(1分);(4) c(1分)
(5)、、、、、、(2分,任选两个,合理即可);
(6)CH2OHCH2COOHCH2="CHCOOH" + H2O

试题分析:(1)根据C的结构简式和B的化学式可知,B和氯化氢反应生成C的反应是羟基的取代反应,所以B的结构简式是CH2(OH)CH2COOH;根据反应②的条件可知,该反应是C中的氯原子发生的消去反应,因此D的结构简式是CH2=CHCOOH。根据A的结构简式并依据钯催化偶联反应原理可知,G的结构简式应该是,所以F的结构简式是。E和D反应生成F,则E的结构简式是。
(2)反应②是消去反应,所以反应②的化学方程式为
CH2ClCH2COOH + 2NaOHCH2="CHCOONa" + NaCl + 2H2O。
(3)反应④属于取代反应;反应⑤是甲苯分子中甲基对位上的氢原子被氯原子取代,因此该反应的条件是铁粉催化。
(4)反应⑥中有氯化氢生成,同时生成的有机物A中含有酯基,所以应该用弱碱性条件,而不能用强碱性条件,以防止酯基水解,答案选c。
(5)含有两个苯环(除苯环外不含其它环状结构)且只存在四种化学环境不同的氢原子,这说明分子含有的2个苯环是对称的,因此符合条件的有机物结构简式有、、、、、。
(6)要通过B合成一种含有六元环的酯,则B分子中的羟基应该在羧基的邻位碳原子上,所以首先要让B发生消去反应引入碳碳双键,然后在发生加成反应引入羟基,最后发生自身的酯化反应生成环酯,有关反应的化学方程式是CH2OHCH2COOHCH2="CHCOOH" + H2O、、。
练习册系列答案
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工业上用异丙苯氧化法合成苯酚,其生产流程如下图:

有关物质的性质如下表:
物质
沸点
溶解性
主要化学性质
异丙苯
152.4℃
不溶于水,易溶于酒精。
可被强氧化剂氧化
苯酚
181.8℃
微溶于冷水,易溶于热水和酒精等有机溶剂。
易被氧化
丙酮
56.2℃
易溶于水和有机溶剂
不易被氧化
 
(1)检验有机相中是否含有水的方法是                                       ;
(2)“操作2”的名称是                      ;
(3)丙酮中常含有苯酚和异丙苯中的一种或者两种有机物杂质,某同学做了如下检验。
检验项目
实验方案
检验丙酮中一定存在有机杂质的方法是   
A.酸性KMnO4溶液,加热
B.乙醇,溶解        
C.NaOH溶液(酚酞),加热
检验丙酮中一定含有苯酚的方案是:
取少许待测液置于试管中,滴加1~2滴FeCl3溶液。预期的实验现象和结论是       。
 
(4)某同学对该厂废水进行定量分析。取20.00mL废水于锥形瓶中,水浴加热,用0.1000mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定(假定只有苯酚与KMnO4反应)。达到滴定终点时,消耗KMnO4溶液的体积为10.00mL。有关反应方程式为:
5 + 28KMnO4 + 42H2SO428MnSO4 + 14K2SO4 + 30CO2↑+ 57H2O
①滴定终点的现象为                                                     。
②该废水中苯酚的含量为         mg·mL-1。(保留二位有效数字)。

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