题目内容

脱水偶联反应是一种新型的直接烷基化反应,例如:

(1)化合物Ⅰ的分子式为
 
,1mol该物质完全燃烧最少需要消耗
 
molO2
(2)化合物Ⅱ可使
 
溶液(限写一种)褪色;化合物Ⅲ可生成化合物Ⅱ,所需的反应条件为
 

(3)化合物Ⅲ与NaOH乙醇溶液共热生成化合物Ⅳ,Ⅳ的核磁共振氢谱中,峰面积之比为
 
,生成Ⅳ的方程式为
 

(4)由CH3COOCH2CH3可合成化合物Ⅰ.化合物Ⅴ是CH3COOCH2CH3的一种无支链的同分异构体,碳链两端呈对称结构,且在Cu催化下与过量O2反应生成能发生银镜反应的化合物Ⅵ.Ⅴ的结构简式为
 
.
考点:有机物的合成,有机物分子中的官能团及其结构
专题:有机物的化学性质及推断
分析:(1)反应①中化合物I的结构简式为CH3COCH2COOCH2CH3,根据结构简式可得分子式,写出反应的方程式可得耗氧量;
(2)反应①中化合物II的官能团是碳碳双键、羟基,前者与溴可以发生加成反应,前者和后者都能被酸性高锰酸钾溶液氧化,由此推断II可以使溴的四氯化碳溶液或溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色;化合物Ⅲ可生成化合物Ⅱ,发生卤代烃的水解反应;
(3)根据卤代烃与NaOH乙醇溶液共热发生消去反应的原理,III与NaOH乙醇溶液共热生成的有机产物可能是C6H5CH=C=CHCH3、C6H5CH=CHCH=CH2,前者不稳定,则化合物IV的结构简式为C6H5CH=CHCH=CH2;
(4)醇中羟甲基(-CH2OH或HOCH2-)在Cu催化下与过量O2反应生成能发生银镜反应的醛基(-CHO或OHC-),依题意可知V的碳链两端各有1个羟甲基(-CH2OH或HOCH2-),CH3COOCH2CH3的分子式为C4H8O2,减去2个C、6个H、2个O之后可得2个C、2个H,即V的碳链中间剩余基团为-CH=CH-,则V的结构简式为HOCH2CH=CHCH2OH,以此为突破口,可以推断VI的结构简式为OHCCH=CHCHO.
解答: 解:(1)反应①中化合物I的结构简式为CH3COCH2COOCH2CH3,其分子式为C6H10O3;根据烃的含氧衍生物燃烧通式可得:C6H10O3+7O2
点燃
6CO2+5H2O,其中氧气与I的物质的量之比等于系数之比,则1molI完全燃烧最少需要消耗7mol O2,
故答案为:C6H10O3; 7;
(2)化合物II的官能团是碳碳双键、羟基,前者与溴可以发生加成反应,前者和后者都能被酸性高锰酸钾溶液氧化,III的结构简式为C6H5CH=CHCHClCH3,与NaOH在加热条件下发生水解反应生成II,反应的方程式为,反应条件为NaOH水溶液共热,
故答案为:溴水或酸性高锰酸钾;NaOH水溶液共热;
(3)化合物Ⅲ与NaOH乙醇溶液共热生成的有机产物可能是C6H5CH=C=CHCH3、C6H5CH=CHCH=CH2,前者不稳定,化合物IV的结构简式为,其核磁共振氢谱除苯环峰外还有四组峰,峰面积之比为1:2:2:1:1:1:2,生成Ⅳ的方程式为,
故答案为:1:2:2:1:1:1:2;;
(4)醇中羟甲基(-CH2OH或HOCH2-)在Cu催化下与过量O2反应生成能发生银镜反应的醛基(-CHO或OHC-),依题意可知V的碳链两端各有1个羟甲基(-CH2OH或HOCH2-),CH3COOCH2CH3的分子式为C4H8O2,减去2个C、6个H、2个O之后可得2个C、2个H,即V的碳链中间剩余基团为-CH=CH-,则V的结构简式为HOCH2CH=CHCH2OH,以此为突破口,可以推断VI的结构简式为OHCCH=CHCHO,故答案为:HOCH2CH=CHCH2OH.
点评:本题考查有机物的合成,为高频考点,把握有机物典型代表物的组成和性质以及它们相互联系、重要有机反应类型如取代反应、加成反应、消去反应和氧化反应、核磁共振氢谱峰组数和峰面积等为解答的关键,综合考查考生的分析能力、逻辑推理能力、综合应用信息以及信息迁移能力.
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