Question

（2010?啟東市模擬）某種芳香族化合物A，其蒸氣密度是相同條件下H₂密度的82倍．A由碳、氫、氧三種元素組成，經(jīng)測(cè)定碳、氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為
73.2%和7.32%．
（1）A的分子式是

C₁₀H₁₂O₂

．
（2）已知：
�。�（R₁、R₂、R₃代表烴基）
ⅱ．
又知，A在一定條件下能發(fā)生如下轉(zhuǎn)化，某些生成物（如H₂O等）已略去．

請(qǐng)回答：
①步驟Ⅰ的目的是

保護(hù)酚羥基

；
②若G為碳酸，則E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是

HCOOH

③F→H的反應(yīng)類(lèi)型是

縮聚反應(yīng)

；
④F在一定條件下可發(fā)生酯化反應(yīng)，生成M（M與FeCl₃反應(yīng)，溶液呈紫色；且分子結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)和一個(gè)七元環(huán)）請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

；
⑤A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是

；上述轉(zhuǎn)化中B→D的化學(xué)方程式是

．
（3）已知A的某種同分異構(gòu)體N具有如下性質(zhì)：
①N與FeCl₃反應(yīng)，溶液呈紫色；
②N在一定條件下可發(fā)生銀鏡反應(yīng)，N與H₂在苯環(huán)側(cè)鏈上按照物質(zhì)的量之比1：1作用后的生成物不能發(fā)生消去反應(yīng)；
③在通常情況下，1mol N能與含1mol Br₂的濃溴水發(fā)生取代反應(yīng)；
④N分子中苯環(huán)上的取代基上無(wú)支鏈．
請(qǐng)寫(xiě)出：N可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

（寫(xiě)一種即可）．
（4）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理方案，完成從到的合成路線（用合成路線流程圖表示，并注明反應(yīng)條件）．
提示：①；合成過(guò)程中無(wú)機(jī)試劑任選；②合成路線流程圖示例如下：
CH₃CH₂OH

濃H2SO4

170℃

CH₂=CH₂

高溫、高壓

催化劑

Answer 1

分析：某種芳香族化合物A，其蒸氣密度是相同條件下H₂密度的82倍，相同條件下，氣體的密度之比等于其相對(duì)分子質(zhì)量之比，所以A的相對(duì)分子質(zhì)量為164，A由碳、氫、氧三種元素組成，經(jīng)測(cè)定碳、氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為73.2%和7.32%，則氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是19.48%，則A中碳、氫、氧的原子個(gè)數(shù)之比=

73.2%

12

：

7.32%

1

：

19.48%

16

=5：6：1，A的相對(duì)分子質(zhì)量為164，所以A的分子式為C₁₀H₁₂O₂；F在一定條件下發(fā)生縮合反應(yīng)生成H，根據(jù)H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，D和氫碘酸發(fā)生取代反應(yīng)生成F，結(jié)合給予信息ii知，D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，B能新制氫氧化銅反應(yīng)生成D和氧化亞銅，B中的醛基被氧化生成羧基，則B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，A和碘烷發(fā)生取代反應(yīng)，然后再和臭氧、鋅、水反應(yīng)生成B和C，結(jié)合A的分子式、題給信息i、ii知，A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：HCHO，甲醛和新制氫氧化銅反應(yīng)生成E甲酸，甲酸和新制氫氧化銅反應(yīng)生成G．

解答：解：某種芳香族化合物A，其蒸氣密度是相同條件下H₂密度的82倍，相同條件下，氣體的密度之比等于其相對(duì)分子質(zhì)量之比，所以A的相對(duì)分子質(zhì)量為164，A由碳、氫、氧三種元素組成，經(jīng)測(cè)定碳、氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為73.2%和7.32%，則氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是19.48%，則A中碳、氫、氧的原子個(gè)數(shù)之比=

73.2%

12

：

7.32%

1

：

19.48%

16

=5：6：1，A的相對(duì)分子質(zhì)量為164，所以A的分子式為C₁₀H₁₂O₂；F在一定條件下發(fā)生縮合反應(yīng)生成H，根據(jù)H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，D和氫碘酸發(fā)生取代反應(yīng)生成F，結(jié)合給予信息ii知，D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，B能新制氫氧化銅反應(yīng)生成D和氧化亞銅，B中的醛基被氧化生成羧基，則B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，A和碘烷發(fā)生取代反應(yīng)，然后再和臭氧、鋅、水反應(yīng)生成B和C，結(jié)合A的分子式、題給信息i、ii知，A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：HCHO，甲醛和新制氫氧化銅反應(yīng)生成E甲酸，甲酸和新制氫氧化銅反應(yīng)生成G．
（1）通過(guò)以上分析知，A的分子式是C₁₀H₁₂O₂，故答案為：C₁₀H₁₂O₂；
（2）①為防止酚羥基被氧化，先用A和碘烷反應(yīng)使酚羥基變?yōu)槊焰I，故答案為：保護(hù)酚羥基；
②若G為碳酸，E中的醛基和氫氧化銅反應(yīng)羧基，則E是甲酸，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HCOOH，故答案為：HCOOH；
③在一定條件下，F(xiàn)發(fā)生縮聚反應(yīng)生成H，所以發(fā)生的反應(yīng)類(lèi)型是縮聚反應(yīng)，故答案為：縮聚反應(yīng)；
④F在一定條件下可發(fā)生酯化反應(yīng)，生成M（M與FeCl₃反應(yīng)，溶液呈紫色，說(shuō)明含有酚羥基；且分子結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)和一個(gè)七元環(huán)），所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：，
故答案為：；
⑤通過(guò)以上分析知，A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，B→D的化學(xué)方程式為：
，
故答案為：，；
（3）已知A的某種同分異構(gòu)體N具有如下性質(zhì)：
①N與FeCl₃反應(yīng)，溶液呈紫色，說(shuō)明N含有酚羥基；
②N在一定條件下可發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說(shuō)明N中含有醛基，N與H₂在苯環(huán)側(cè)鏈上按照物質(zhì)的量之比1：1作用后的生成物不能發(fā)生消去反應(yīng)，說(shuō)明醛基直接連接苯環(huán)；
③在通常情況下，1mol N能與含1mol Br₂的濃溴水發(fā)生取代反應(yīng)，說(shuō)明酚羥基的鄰、對(duì)位上只有一個(gè)位置不含取代基；
④N分子中苯環(huán)上的取代基上無(wú)支鏈，
所以符合以上條件的N的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，
故答案為：；
（4）根據(jù)和的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知，變化的是-CH₃變?yōu)?COOCH₂CH₃，因?yàn)榉恿u基易被氧化，為防止酚羥基氧化，先用碘烷和酚羥基反應(yīng)生成醚鍵，然后用酸性高錳酸鉀溶液氧化甲基使其生成羧基，羧基再和乙醇反應(yīng)生成酯基，從而得到目標(biāo)生成物，所以其反應(yīng)路線為，
故答案為：．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了有機(jī)物推斷及合成，明確有機(jī)物的斷鍵和成鍵方式是解本題的關(guān)鍵，有機(jī)合成中，先根據(jù)最初反應(yīng)物和目標(biāo)生成物的不同、及其官能團(tuán)，選取合適的反應(yīng)路線來(lái)合成目標(biāo)生成物，注意有些取代基要進(jìn)行保護(hù)，防止生成其它不必要的物質(zhì)，難度較大．