Question

化合物A经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136，分子式C₈H₈O₂．其核磁共振氢谱与红外光谱如图，核磁共振氢谱面积之比为3：2：2：1．
已知：A分子中只含一个苯环，且苯环上只有一个取代基，试填空．
（1）A的结构简式可能为

 

．
（2）A的芳香类同分异构体有多种，请按要求写出其中两种同分异构B和C结构简式：
①B是分子中不含甲基的芳香酸：

 

．
②C分子中含甲基，且遇FeCl₃溶液显紫色，苯环上只有两上对位取代基的芳香醛：

 

．
（3）已知：
①C氧化为D时能否用酸性KMnO₄溶液？说明理由：

 

②请用合成反应流程图表示出由C合成F的最合理的合法方案（注明反应条件）．

 

提示：合成反应流程图表示方法示例如下：
A

反应条件

反应物

B

反应条件

反应物

C…→H．

Answer 1

考点：有机物的推断,有机物实验式和分子式的确定

专题：有机物的化学性质及推断

分析：（1）有机物A的分子式为分子式C₈H₈O₂，不饱和度为

2×8+2-8

2

=5，A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其核磁共振氢谱有四个吸收峰，说明分子中含有4种H原子，峰面积之比为3：2：2：1，则四种氢原子个数之比=3：2：2：1，结合红外光谱可知，分子中存在酯基等基团，且苯环与C原子相连，故有机物A的结构简式为；
（2）A的芳香类同分异构体有多种，其中两种同分异构为B和C：
①B是分子中不含甲基的芳香酸，则侧链为-COOH；
②C分子中含甲基，且遇FeCl₃溶液显紫色，含有酚羟基，苯环上只有两上对位取代基的芳香醛，故侧链为-OH、-CH₂CHO；
（3）①由C、D分子式可知，C中醛基发生氧化反应转化为-COOH生成D，KmnO₄氧化性强，会将羟基和支链都氧化，不能使用酸性KMnO₄溶液氧化C；
②C为，在催化剂、加热条件下与氢气发生加成反应生成，再在浓硫酸加热条件下发生水解反应生成．

解答： 解：（1）有机物A的分子式为分子式C₈H₈O₂，不饱和度为

2×8+2-8

2

=5，A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其核磁共振氢谱有四个吸收峰，说明分子中含有4种H原子，峰面积之比为3：2：2：1，则四种氢原子个数之比=3：2：2：1，结合红外光谱可知，分子中存在酯基等基团，且苯环与C原子相连，故有机物A的结构简式为，故答案为：；
（2）A的芳香类同分异构体有多种，其中两种同分异构为B和C：
①B是分子中不含甲基的芳香酸，则侧链为-COOH，故B的结构简式为，故答案为：；
②C分子中含甲基，且遇FeCl₃溶液显紫色，含有酚羟基，苯环上只有两上对位取代基的芳香醛，故侧链为-OH、-CH₂CHO，故C的结构简式为：，故答案为：；
（3）①由C、D分子式可知，C中醛基发生氧化反应转化为-COOH生成D，KmnO₄氧化性强，会将羟基和支链都氧化，不能使用酸性KMnO₄溶液氧化C，故答案为：不能，KmnO₄氧化性强，会将羟基和支链都氧化；
②C为，在催化剂、加热条件下与氢气发生加成反应生成，再在浓硫酸加热条件下发生水解反应生成，合成反应流程图为：，
故答案为：．

点评：本题考查有机物结构的推断、核磁共振氢谱、红外光谱图、官能团性质等，难度中等，推断A的结构是解题的关键，注意结合分子式与红外光谱含有的基团进行判断．