Question

11．Q是合成防晒霜的主要成分，某同学以石油化工的基本产品为主要原料，设计合成Q的流程如图（部分反应条件和试剂未注明）：

已知：Ⅰ．钯催化的交叉偶联反应原理（R、R₁为烃基或其他基团，X为卤素原子）：
R-X+R₁-CH═CH₂$\frac{Pd/C}{N{a}_{2}C{O}_{3}/NMP}$R₁-CH═CH-R+H-X
Ⅱ．C₈H₁₇OH分子中只有一个支链，且为乙基，其连续氧化的产物能与碳酸氢钠
反应生成CO₂，其消去产物的分子只有一个碳原子上没有氢原子．
Ⅲ．F不能与氢氧化钠溶液反应，G的核磁共振氢谱中有3个峰．
（1）反应⑤的反应类型为取代反应，G的结构简式为．
（2）C中官能团的名称是羧基、碳碳双键；C₈H₁₇OH的名称（用系统命名法命名）为2-乙基-1-己醇．
（3）X是F的同分异构体，X遇氯化铁溶液发生显色反应且环上的一溴取代物有两种，写出X的结构简式：．
（4）下列有关B、C的说法正确的是ad（填序号）．
a．二者都能使溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液褪色
b．二者都能与碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳
c．1mol B或C都能最多消耗44.8L（标准状况）氢气
d．二者都能与新制氢氧化铜悬浊液反应
（5）分离提纯中间产物D的操作：先用饱和碳酸钠溶液除去C和浓硫酸，再用水洗涤，弃去水层，最终通过蒸馏操作除去C₈H₁₇OH，精制得到D．
（6）写出反应⑥的化学方程式：+$→_{Na_{2}CO_{3}/NMP}^{Pd/C}$ +HBr．

Answer 1

分析 B的分子式为C₃H₄O，能转化得到CH₂=CH-COOH，则B为CH₂=CH-CHO，A为CH₃CH=CH₂．C₈H₁₇OH分子中只有一个支链，且为乙基，其连续氧化的产物能与NaHCO₃反应生成CO₂，分子中存在-CH₂OH结构，其消去产物的分子中只有一个碳原子上没有氢，故C₈H₁₇OH的结构简式为，C与C₈H₁₇OH发生酯化反应生成D为，由E的分子式可知E为苯，F不能与NaOH溶液反应，不含酚羟基，故F为，由F与G分子式可知，F反应取代反应生成G，核磁共振图谱显示G分子有3种不同的氢原子，应发生苯环上-OCH₃的对位取代，G为，由反应条件可知，G与E反应信息中的取代反应，故Q为，据此解答．

解答 解：B的分子式为C₃H₄O，能转化得到CH₂=CH-COOH，则B为CH₂=CH-CHO，A为CH₃CH=CH₂．C₈H₁₇OH分子中只有一个支链，且为乙基，其连续氧化的产物能与NaHCO₃反应生成CO₂，分子中存在-CH₂OH结构，其消去产物的分子中只有一个碳原子上没有氢，故C₈H₁₇OH的结构简式为，C与C₈H₁₇OH发生酯化反应生成D为，由E的分子式可知E为苯，F不能与NaOH溶液反应，不含酚羟基，故F为，由F与G分子式可知，F反应取代反应生成G，核磁共振图谱显示G分子有3种不同的氢原子，应发生苯环上-OCH₃的对位取代，G为，由反应条件可知，G与E反应信息中的取代反应，故Q为．
（1）反应⑤的反应类型为取代反应，G的结构简式为，
故答案为：取代反应；；
（2）C中官能团的名称是：羧基、碳碳双键，C₈H₁₇OH的结构简式为，C₈H₁₇OH的名称（用系统命名法命名）为：2-乙基-1-己醇，
故答案为：羧基、碳碳双键；2-乙基-1-己醇；
（3）X是F（）的同分异构体，X遇氯化铁溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，且环上的一溴取代物有两种，甲基与酚羟基处于对位，X的结构简式：，
故答案为：；
（4）B为CH₂=CH-CHO，C为CH₂=CH-COOH，
a．二者均含有碳碳双键，且B还含有醛基，都能使溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液褪色，故a正确；
b．B中没有羧基，不能与碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳，故b错误；
c．C中只有碳碳双键能与氢气发生加成反应，1mol消耗1mol氢气，标况下消耗氢气体积为22.4L，故c错误；
d．B中含有醛基，能与新制氢氧化铜悬浊液发生氧化反应，C中含有羧基，能与氢氧化铜发生中和反应，故d正确．
故选：ad；
（5）分离提纯中间产物D的操作：先用饱和碳酸钠溶液除去C和浓硫酸，再用水洗涤，弃去水层，最终通过蒸馏操作除去C₈H₁₇OH，精制得到D，
故答案为：蒸馏；
（6）反应⑥的化学方程式：+$→_{Na_{2}CO_{3}/NMP}^{Pd/C}$ +HBr，
故答案为：+$→_{Na_{2}CO_{3}/NMP}^{Pd/C}$ +HBr．

点评 本题考查有机物的推断与合成，难度中等，充分利用分子式及题目信息中物质性质、结构特点进行推理判断，熟练掌握官能团的性质与演变，侧重考查学生分析推理能力．