Question

4．现有分子式为C₁₀H₁₀O₂Br₂的芳香族化合物X，其苯环上的一溴代物只有一种，其分子中有四种不同环境的氢，且个数比为1：2：6：1，在一定条件下可发生下述一系列反应，其中C能发生银镜反应，E遇FeCl₃溶液显色且能与浓溴水反应．

已知：①在稀碱溶液中，溴苯难发生水解
②
请回答下列问题：
（1）D 中含有官能团的名称是醛基、羟基；A→B化学方程式2CH₃OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2HCHO+2H₂O．
（2）写出高分子I的结构简式：．
（3）1molX最多能与4molNaOH反应
（4）①F→H反应条件为浓硫酸、加热；
②如何鉴别B和C物质分别取样于试管中，加少量锌粒，有气泡产生的是C．

Answer 1

分析 A能连续被氧化，则A是醇，B是醛，C是羧酸，C能发生银镜反应，则C是甲酸或二甲酸，X水解生成C和D，且X中只含2个氧原子，所以C是HCOOH，B是HCHO，A是CH₃OH．
D能与新制氢氧化铜反应生成E，说明D中含有醛基，说明D中含有酚羟基，由于在稀碱溶液中，连在苯环上的溴原子不易发生水解，说明X中酯基为甲酸与酚形成的，即存在HCOO-，两个羟基同时连在同一碳原子上的结构是不稳定，会发生脱水反应，说明存在-CHBr₂，芳香族化合物X苯环上的一卤代物只有一种，说明X中苯环上只有一类氢原子，其核磁共振氢谱图中有四个吸收峰，说明含有4种氢原子，吸收峰的面积比为1：2：6：1，且X含有2个甲基，结合E遇FeCl₃溶液显色且能与浓溴水反应，故HCOO-基团的邻、对位位置有H原子，综上分析可推知X的结构简式为：，X水解然后酸化得D，D的结构简式为：，D被氧化生成E，E的结构简式为：，E和氢气发生加成反应生成F，F的结构简式为：，F发生缩聚反应生成G，G的结构简式为：，F反应生成H，H能和溴水发生加成反应，所以F发生消去反应生成H，则H的结构简式为：，H能发生加聚反应生成I，I的结构简式为：，据此解答．

解答 解：A能连续被氧化，则A是醇，B是醛，C是羧酸，C能发生银镜反应，则C是甲酸或二甲酸，X水解生成C和D，且X中只含2个氧原子，所以C是HCOOH，B是HCHO，A是CH₃OH．
D能与新制氢氧化铜反应生成E，说明D中含有醛基，说明D中含有酚羟基，由于在稀碱溶液中，连在苯环上的溴原子不易发生水解，说明X中酯基为甲酸与酚形成的，即存在HCOO-，两个羟基同时连在同一碳原子上的结构是不稳定，会发生脱水反应，说明存在-CHBr₂，芳香族化合物X苯环上的一卤代物只有一种，说明X中苯环上只有一类氢原子，其核磁共振氢谱图中有四个吸收峰，说明含有4种氢原子，吸收峰的面积比为1：2：6：1，且X含有2个甲基，结合E遇FeCl₃溶液显色且能与浓溴水反应，故HCOO-基团的邻、对位位置有H原子，综上分析可推知X的结构简式为：，X水解然后酸化得D，D的结构简式为：，D被氧化生成E，E的结构简式为：，E和氢气发生加成反应生成F，F的结构简式为：，F发生缩聚反应生成G，G的结构简式为：，F反应生成H，H能和溴水发生加成反应，所以F发生消去反应生成H，则H的结构简式为：，H能发生加聚反应生成I，I的结构简式为：．
（1）D 为，含有官能团是醛基、羟基，A→B化学方程式：2CH₃OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2HCHO+2H₂O，
故答案为：醛基、羟基；2CH₃OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2HCHO+2H₂O；
（2）高分子I的结构简式：，故答案为：；
（3）X为，溴原子能与氢氧化钠反应，酯基水解得到甲酸与酚羟基能与氢氧化钠反应，故1molX最多能与4molNaOH反应，故答案为：4；
（4）①F→H发生醇的消去反应，反应条件为：浓硫酸、加热，故答案为：浓硫酸、加热；
②B是HCHO，C是HCOOH，均含有醛基，但C含有羧基，鉴别B和C物质的方法为：分别取样于试管中，加少量锌粒，有气泡产生的是C，
故答案为：分别取样于试管中，加少量锌粒，有气泡产生的是C．

点评 本题考查有机物的推断，对学生的逻辑推理有较高的要求，采取正、逆推法相结合确定X结构，注意X和氢氧化钠的水溶液发生水解时不仅酯基水解，溴原子还水解，含有溴原子的碳原子上有两个羟基时不稳定，易变成醛基，为易错点．