Question

【題目】[化學(xué)——選修5：有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)]（15分）

以芳香烴A為原料合成有機(jī)物F和I的合成路線如下：

（1）A的分子式為 ，C中官能團(tuán)名稱(chēng)為 。

（2）D分子中最多有 個(gè)原子共平面。

（3）E生成F的反應(yīng)類(lèi)型為 ，G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。

（4）由H生成I的化學(xué)方程式為 。

（5）符合下列條件的B的同分異構(gòu)體有 種(不考慮立體異構(gòu))，其中核磁共振氫譜為4組峰且面積比為6∶2∶1∶1的是 (寫(xiě)出其中一種的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。

①屬于芳香化合物 ②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)

（6）已知RCOOHRCOCl，參照上述合成路線，以苯和丙酸為原料(無(wú)機(jī)試劑任選)，設(shè)計(jì)制備的合成路線 。

Answer 1

【答案】（1）C7H8(1分) 羥基(1分) （2）17(2分)

（3）消去反應(yīng)(1分) (2分)

（4）(2分)

（5）14 (2分) 或 (2分)

（6） (2分)

【解析】（1）由A→B的反應(yīng)可推測(cè)A為甲苯，分子式為C7H8，A→B的反應(yīng)實(shí)質(zhì)上是甲苯分子中甲基對(duì)位的氫原子被乙酰基取代的酰基化反應(yīng)；從C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知C中的官能團(tuán)為羥基（—OH）。（2）D為C在濃硫酸作用下加熱所得產(chǎn)物，且D能與Br2的CCl4溶液反應(yīng)，則D應(yīng)為C的消去反應(yīng)產(chǎn)物——對(duì)甲基苯乙烯，根據(jù)乙烯分子和苯分子的平面結(jié)構(gòu)可知，乙烯基中的5個(gè)原子共平面，苯環(huán)上的6個(gè)碳原子和4個(gè)氫原子共平面，當(dāng)兩平面重合時(shí)則有15個(gè)原子共平面，再把甲基碳原子及甲基上的1 個(gè)氫原子計(jì)算在內(nèi)，總共最多有17個(gè)原子共平面。（3）E→F的反應(yīng)條件為KOH的乙醇溶液并加熱，由此可判斷該反應(yīng)為鹵代烴的消去反應(yīng)。A→G的反應(yīng)為甲苯的氧化反應(yīng)，根據(jù)G的分子式C7H6O可判斷該反應(yīng)為甲苯分子中的甲基被氧化為醛基，所以G應(yīng)為苯甲醛，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。（4）H→I的反應(yīng)條件為濃硫酸并加熱，可判斷該反應(yīng)為酯化反應(yīng)，反應(yīng)物之一為聚乙烯醇，從I的結(jié)構(gòu)可判斷發(fā)生該酯化反應(yīng)的羧酸為3－苯基丙烯酸：，因此反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。（5）B的分子式為C9H10O，B的同分異構(gòu)體屬于芳香化合物，說(shuō)明分子結(jié)構(gòu)中必須有苯環(huán)，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)說(shuō)明有醛基。當(dāng)苯環(huán)上只有一個(gè)側(cè)鏈時(shí)，則該側(cè)鏈有2種結(jié)構(gòu)：—CH2CH2CHO和—CH(CH3)CHO，因而有2種異構(gòu)體；當(dāng)苯環(huán)上有兩個(gè)側(cè)鏈時(shí)，側(cè)鏈可以是—CH2CH3與—CHO組合或—CH3與—CH2CHO組合，再考慮兩側(cè)鏈在苯環(huán)上的相對(duì)位置可以是鄰位、間位和對(duì)位，則兩種組合各有3種共有6種異構(gòu)體；當(dāng)苯環(huán)上有三個(gè)側(cè)鏈即兩個(gè)甲基和一個(gè)醛時(shí)共有6種異構(gòu)體，分別是兩甲基處于鄰位時(shí)有2種，兩甲基處于間位時(shí)有3種，兩甲基處于對(duì)位時(shí)有1種。綜合以上分析可知共有14種同分異構(gòu)體。其中核磁共振氫譜為4組峰且面積比為6∶2∶1∶1的有兩種，分別是和。（6）要制備，結(jié)合題中信息，應(yīng)首先在苯環(huán)上引入一個(gè)丙酰基，然后用LiAlH4還原可得到，引入丙酰基的反應(yīng)可采用類(lèi)似于A→B的酰基化反應(yīng)，而引入酰基所需的試劑丙酰氯可由丙酸在SOCl2作用下制取，所以合成該芳香醇只需三步即可完成，具體的合成路線如下：。