Question

15．芳香族化合物A是某些植物挥发油中的主要成分，其苯环上只有一个取代基，A的相对分子质量不超过150，完全燃烧只生成CO₂和H₂O且分子中氧元素的质量分数为12%．A有如下的转化关系：
（Ⅰ）A$→_{①经酸化}^{[Ag（NH_{3}]+，△}$B
（Ⅱ）B$→_{②}^{Br_{2}、CCl_{4}溶液}$C$→_{③}^{NaOH、乙醇溶液}$D$→_{④}^{2molH_{2}，催化剂，△}$E
（Ⅲ）B$→_{⑤}^{1molH_{2}，催化剂}$E
根据以上信息填空：
（1）A的分子式是C₉H₈O，A的官能团的名称是碳碳双键、醛基．
（2）反应②、③的反应类型分别是加成反应、消去反应．
（3）写出反应⑤的化学反应方程式+H₂$\stackrel{催化剂}{→}$．写出C与NaOH水溶液共热反应的化学方程式+3NaOH$→_{△}^{水}$+2NaBr+H₂O．
（4）与B互为同分异构体的有机物有很多，满足下列条件的B的同分异构体的数目有16种．
①遇FeCl₃溶液显紫色；②能发生银镜反应；③分子中含碳碳双键结构．

Answer 1

分析 A苯环上只有一个取代基，A的相对分子质量不超过150，完全燃烧只生成CO₂和H₂O且分子中氧元素的质量分数为12%，则含氧原子个数为$\frac{150×12%}{16}$=1，含C原子应为9个，A能够与银氨溶液反应，说明A分子中含有醛基，B能够与溴的四氯化碳反应且1molB能够与1mol氢气发生加成反应，说明B中含有1mol碳碳双键，则A中含有1mol碳碳双键，A的分子式为C₉H₈O，B结构简式为，B与Br₂发生碳碳双键上的加成反应生成的C为，C在NaOH的醇溶液中加热发生消去反应生成的D中含有碳碳三键，1molD再与2mol氢气发生加成反应生成苯丙酸，据此分析．

解答 解：A苯环上只有一个取代基，A的相对分子质量不超过150，完全燃烧只生成CO₂和H₂O且分子中氧元素的质量分数为12%，则含氧原子个数为$\frac{150×12%}{16}$=1，含C原子应为9个，A能够与银氨溶液反应，说明A分子中含有醛基，B能够与溴的四氯化碳反应且1molB能够与1mol氢气发生加成反应，说明B中含有1mol碳碳双键，则A中含有1mol碳碳双键，A的分子式为C₉H₈O，B结构简式为，B与Br₂发生碳碳双键上的加成反应生成的C为，C在NaOH的醇溶液中加热发生消去反应生成的D中含有碳碳三键，1molD再与2mol氢气发生加成反应生成苯丙酸，
（1）A的分子式为C₉H₈O，A能够与银氨溶液反应，说明A分子中含有醛基，B能够与溴的四氯化碳反应且1molB能够与1mol氢气发生加成反应，说明B中含有1mol碳碳双键，故答案为：C₉H₈O； 碳碳双键、醛基；
（2）B与Br₂发生碳碳双键上的加成反应生成的C为，C在NaOH的醇溶液中加热发生消去反应生成的D中含有碳碳三键，
故答案为：加成反应；消去反应；
（3）反应⑤是与氢气发生加成反应，化学方程式为+H₂$\stackrel{催化剂}{→}$，C为，C在NaOH的水溶液中加热发生取代反应的化学方程式为+3NaOH$→_{△}^{水}$+2NaBr+H₂O，
故答案为：+H₂$\stackrel{催化剂}{→}$；
+3NaOH$→_{△}^{水}$+2NaBr+H₂O；
（4）B结构简式为，其同分异构体①遇FeCl₃溶液显紫色，说明含有酚羟基；②能发生银镜反应，说明含有醛基；③分子中含碳碳双键结构，若其只有2个取代基，则可以分别为-OH和-CH=COOCH，临间对3种，分别为-OH和-C（OOCH）=CH₂，临间对3种，若其有3个取代基，可以分别为-OH、-CHO和-CH=CH₂，按定一移二法，假设-OH和-CH=CH₂在临位，则-CHO在苯环上还有4个位置，有4种同分异构体，假设-OH和-CH=CH₂在间，则-CHO在苯环上还有4个位置，有4种同分异构体，假设-OH和-CH=CH₂在对位，则-CHO在苯环上还有2个位置，有2种同分异构体，所以，B的符合条件的同分异构体共有16种，故答案为：16．

点评 本题是典型的有机推断题，关键是据已知条件推断出A的结构，难点是同分异构体的书写，题目难度较大．