Question

肉桂酸甲酯是调制具有草莓、葡萄、樱桃、香子兰等香味的食用香精，用于肥皂、洗涤剂、风味剂和糕点的调味，在医药工业中作为有机合成的中间体．
（1）肉桂酸甲酯由C、H、O三种元素组成，质谱分析其分子的相对分子质量为162，核磁共振氢谱谱图显示有6个峰，其面积之比为1：2：2：1：1：3，利用红外光谱仪检测其中的某些基团，测得红外光谱如下图：
则肉桂酸甲酯的结构简式是

 

（不考虑立体异构）．
（2）已知：
Ⅰ．醛与醛能发生反应，原理如下：

Ⅱ．已知烃A在标准状况下的密度为1.25g?L^-1．合成肉桂酸甲酯的工业流程如下图所示：

请回答：
①化合物J的结构简式为

 

；
②化合物G中的官能团有

 

；
③G→H为

 

反应（填反应类型）；
④写出反应D→E的化学方程式

 

；
H→I的反应

 

（能、否）改用酸性高锰酸钾溶液，简述理由：

 

；
⑤符合下列条件的I的同分异构体共有5种．写出另两种同分异构体的结构简式：
A．能发生水解反应 B．与银氨溶液作用出现光亮的银镜C．能与溴发生加成反应

 

、

 

．

Answer 1

考点：有机物的推断

专题：有机物的化学性质及推断

分析：（1）肉桂酸甲酯由C、H、O三种元素组成，红外光谱仪检测其中的某些基团：碳碳双键、，C-O-C，C=O，属于甲醇形成的酯，分子中碳原子数目至少为10个碳原子（碳碳双键、苯环、酯基-COOCH₃），至少2个O原子，10个碳原子、2个氧原子总相对原子质量为120+32=152，质谱分析其分子的相对分子质量为162，故含有10碳原子、2个氧原子，分子中氢原子数目为162-152=10，故分子式为C₁₀H₁₀O₂，它的核磁共振氢谱图有6个峰，其面积之比为1：2：2：1：1：3，不可能含有2个侧链，只能含有1个侧链，其结构简式为：；
（2）烃A在标准状况下的密度为1.25g?L^-1，则Mr（A）=1.25×22.4=28，故A为乙烯，与水发生加成反应生成B为乙醇，B发生氧化反应生成C为CH₃CHO．I与甲醇反应生成肉桂酸甲酯，由肉桂酸甲酯的结构可知，I为，I发生加聚反应生成高聚物J为，H发生要银镜反应、酸化得到I，故H为，C与F发生醛的加成反应生成所生产的G，G脱水生成H，则F为，G为，故甲苯与氯气发生甲基上的取代反应生成D为，D发生发生水解反应生成E为，E发生氧化反应生成F，据此解答．

解答： 解：（1）肉桂酸甲酯由C、H、O三种元素组成，红外光谱仪检测其中的某些基团：碳碳双键、，C-O-C，C=O，属于甲醇形成的酯，分子中碳原子数目至少为10个碳原子（碳碳双键、苯环、酯基-COOCH₃），至少2个O原子，10个碳原子、2个氧原子总相对原子质量为120+32=152，质谱分析其分子的相对分子质量为162，故含有10碳原子、2个氧原子，分子中氢原子数目为162-152=10，故分子式为C₁₀H₁₀O₂，它的核磁共振氢谱图有6个峰，其面积之比为1：2：2：1：1：3，不可能含有2个侧链，只能含有1个侧链，其结构简式为：，
故答案为：；
（2）烃A在标准状况下的密度为1.25g?L^-1，则Mr（A）=1.25×22.4=28，故A为乙烯，与水发生加成反应生成B为乙醇，B发生氧化反应生成C为CH₃CHO．I与甲醇反应生成肉桂酸甲酯，由肉桂酸甲酯的结构可知，I为，I发生加聚反应生成高聚物J为，H发生要银镜反应、酸化得到I，故H为，C与F发生醛的加成反应生成所生产的G，G脱水生成H，则F为，G为，故甲苯与氯气发生甲基上的取代反应生成D为，D发生发生水解反应生成E为，E发生氧化反应生成F，
①由上述分析可知，化合物J的结构简式为，故答案为：；
②化合物G为，含有的官能团有：醛基、羟基，故答案为：醛基、羟基；
③G→H为发生消去反应生成，故答案为：消去；
④反应D→E的化学方程式为：，
H→I的反应是将醛基氧化为羧基，应用碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不能改用酸性高锰酸钾溶液，故答案为：；否，碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化；
⑤符合下列条件的I（）的同分异构体共有5种：A．能发生水解反应，含有酯基，B．与银氨溶液作用出现光亮的银镜，结合A可知，含有甲酸形成的酯基，C．能与溴发生加成反应，含有碳碳双键，除外，另两种同分异构体的结构简式为：，，故答案为：，．

点评：本题考查有机物的推断，根据红外光谱图判断肉桂酸甲酯含有的基团，结合相对分子质量与核磁共振氢谱推断肉桂酸甲酯的结构，再结合反应条件及有机物结构推断，较好的合成学生分析推理能力，需要学生熟练掌握官能团的性质与转化，难度中等．