题目内容

化合物A(C12H16O2)经碱性水解、酸化后得到B和C(C8H8O2).C的核磁共振氢谱明含有苯环,且苯环上有2种氢原子.B经过下列反应后得到环状化合物G,G的实验式为C2H3O,相对分子质量为172,核磁共振氢谱显示只有一个吸收峰.

已知:
请回答下列问题:
(1)写出G的分子式:
 
.
(2)写出A的结构简式:
 
.
(3)写出F→G反应的化学方程式:
 
,该反应属于
 
(填反应类型).
(4)C的同分异构体有多种.
①属于芳香族化合物,且能发生水解反应的有
 
种;
②与C具有相同的含氧官能团,有6碳原子在一条直线上,且核磁共振氢谱图中给出4个信号峰的面积比为1:1:3:3的结构简式是
 
.
(5)F可以发生下列变化:

J的结构简式是
 
,由F可以直接生成H,设计反应①和②的目的是
 
.
考点:有机物的推断
专题:有机物的化学性质及推断
分析:化合物A经碱性水解、酸化后得到B和C(C8H8O2),B能二次氧化生成D,说明A是酯,B是醇,则C是羧酸,C(C8H8O2)的核磁共振氢谱表明含有苯环,且苯环上有2种氢原子,则说明苯环上有2个取代基,且两个取代基处于对位,根据C的分子式知,C是.B经过一系列反应后得到环状化合物G,G的实验式为C2H3O,令分子式为(C2H3O)x,相对分子质量为172,则(24+3+16)x=172,解得x=4,故G的分子式为C8H12O4,核磁共振氢谱显示只有一个峰,说明G只有一种氢原子;B经过两次氧化生成D,D是羧酸,D和溴、P反应生成E,根据题给信息知,E是含有溴原子的羧酸,E经过水解和酸化后生成F,F是含有羟基的羧酸,由于G分子中只有1种H原子,故应是2分子F自身发生酯化反应生成G为环酯,F应含有2个甲基,故F为、G为,逆推可得,E为、D为、B为,故A为.(5)中F与HBr发生取代反应生成K为,K发生消去反应生成H为CH2=C(CH3)COOH,H与甲醇发生酯化反应生成I为CH2=C(CH3)COOCH3,I发生加聚反应生成高聚物J为,由F可以直接生成H,可以发生酯化反应、成醚等副反应,设计反应①和②的目的是减少副反应发生,据此解答.
解答: 解:化合物A经碱性水解、酸化后得到B和C(C8H8O2),B能二次氧化生成D,说明A是酯,B是醇,则C是羧酸,C(C8H8O2)的核磁共振氢谱表明含有苯环,且苯环上有2种氢原子,则说明苯环上有2个取代基,且两个取代基处于对位,根据C的分子式知,C是.B经过一系列反应后得到环状化合物G,G的实验式为C2H3O,令分子式为(C2H3O)x,相对分子质量为172,则(24+3+16)x=172,解得x=4,故G的分子式为C8H12O4,核磁共振氢谱显示只有一个峰,说明G只有一种氢原子;B经过两次氧化生成D,D是羧酸,D和溴、P反应生成E,根据题给信息知,E是含有溴原子的羧酸,E经过水解和酸化后生成F,F是含有羟基的羧酸,由于G分子中只有1种H原子,故应是2分子F自身发生酯化反应生成G为环酯,F应含有2个甲基,故F为、G为,逆推可得,E为、D为、B为,故A为,
(1)由上述分析可知,G的分子式为:C8H12O4,故答案为:C8H12O4;
(2)由上述分析可知,A的结构简式为:,故答案为:;
(3)F→G反应的化学方程式:,属于酯化反应,
故答案为:,酯化反应;
(4)C()的同分异构体有多种,
①属于芳香族化合物,且能发生水解反应,含有酯基,只有一个侧链时,有乙酸苯酚酯、甲酸苯甲酯、苯甲酸甲酯,若侧链为甲基、-OOCH,有邻、间、对三种位置,故共有6种,故答案为:6;
②与C具有相同的含氧官能团,有6碳原子在一条直线上,含有2个碳碳三键,且核磁共振氢谱图中给出4个信号峰的面积比为1:1:3:3,含有2个甲基,则符合条件的结构简式是:CH3C≡C-C≡C-C(CH3)COOH,故答案为:CH3C≡C-C≡C-C(CH3)COOH;
(5)中F与HBr发生取代反应生成K为,K发生消去反应生成H为CH2=C(CH3)COOH,H与甲醇发生酯化反应生成I为CH2=C(CH3)COOCH3,I发生加聚反应生成高聚物J为,由F可以直接生成H,可以发生酯化反应、成醚等副反应,设计反应①和②的目的是减少如酯化、成醚等副反应的发生,故答案为:;减少如酯化、成醚等副反应的发生.
点评:本题考查有机物推断、有机反应类型、同分异构体的判断以及方程式书写等,是高考中的常见题型,属于中等难度,题目综合性强,在注重对学生基础知识巩固同时,侧重对学生能力的培养与解题方法的指导,能较全面地考查学生的有机化学基础知识和逻辑思维能力,关键是熟练掌握常见官能团的结构、性质以及官能团之间的相互转化,难度中等.
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