Question

肉桂酸甲酯是調(diào)制具有草莓、葡萄、櫻桃、香子蘭等香味的食用香精，用于肥皂、洗滌劑、風味劑和糕點的調(diào)味，在醫(yī)藥工業(yè)中作為有機合成的中間體．
（1）肉桂酸甲酯由C、H、O三種元素組成，質(zhì)譜分析其分子的相對分子質(zhì)量為162，核磁共振氫譜譜圖顯示有6個峰，其面積之比為1：2：2：1：1：3，利用紅外光譜儀檢測其中的某些基團，測得紅外光譜如下圖：
則肉桂酸甲酯的結(jié)構(gòu)簡式是

 

（不考慮立體異構(gòu)）．
（2）已知：
Ⅰ．醛與醛能發(fā)生反應，原理如下：

Ⅱ．已知烴A在標準狀況下的密度為1.25g?L^-1．合成肉桂酸甲酯的工業(yè)流程如下圖所示：

請回答：
①化合物J的結(jié)構(gòu)簡式為

 

；
②化合物G中的官能團有

 

；
③G→H為

 

反應（填反應類型）；
④寫出反應D→E的化學方程式

 

；
H→I的反應

 

（能、否）改用酸性高錳酸鉀溶液，簡述理由：

 

；
⑤符合下列條件的I的同分異構(gòu)體共有5種．寫出另兩種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：
A．能發(fā)生水解反應 B．與銀氨溶液作用出現(xiàn)光亮的銀鏡C．能與溴發(fā)生加成反應

 

、

 

．

Answer 1

考點：有機物的推斷

專題：有機物的化學性質(zhì)及推斷

分析：（1）肉桂酸甲酯由C、H、O三種元素組成，紅外光譜儀檢測其中的某些基團：碳碳雙鍵、，C-O-C，C=O，屬于甲醇形成的酯，分子中碳原子數(shù)目至少為10個碳原子（碳碳雙鍵、苯環(huán)、酯基-COOCH₃），至少2個O原子，10個碳原子、2個氧原子總相對原子質(zhì)量為120+32=152，質(zhì)譜分析其分子的相對分子質(zhì)量為162，故含有10碳原子、2個氧原子，分子中氫原子數(shù)目為162-152=10，故分子式為C₁₀H₁₀O₂，它的核磁共振氫譜圖有6個峰，其面積之比為1：2：2：1：1：3，不可能含有2個側(cè)鏈，只能含有1個側(cè)鏈，其結(jié)構(gòu)簡式為：；
（2）烴A在標準狀況下的密度為1.25g?L^-1，則Mr（A）=1.25×22.4=28，故A為乙烯，與水發(fā)生加成反應生成B為乙醇，B發(fā)生氧化反應生成C為CH₃CHO．I與甲醇反應生成肉桂酸甲酯，由肉桂酸甲酯的結(jié)構(gòu)可知，I為，I發(fā)生加聚反應生成高聚物J為，H發(fā)生要銀鏡反應、酸化得到I，故H為，C與F發(fā)生醛的加成反應生成所生產(chǎn)的G，G脫水生成H，則F為，G為，故甲苯與氯氣發(fā)生甲基上的取代反應生成D為，D發(fā)生發(fā)生水解反應生成E為，E發(fā)生氧化反應生成F，據(jù)此解答．

解答： 解：（1）肉桂酸甲酯由C、H、O三種元素組成，紅外光譜儀檢測其中的某些基團：碳碳雙鍵、，C-O-C，C=O，屬于甲醇形成的酯，分子中碳原子數(shù)目至少為10個碳原子（碳碳雙鍵、苯環(huán)、酯基-COOCH₃），至少2個O原子，10個碳原子、2個氧原子總相對原子質(zhì)量為120+32=152，質(zhì)譜分析其分子的相對分子質(zhì)量為162，故含有10碳原子、2個氧原子，分子中氫原子數(shù)目為162-152=10，故分子式為C₁₀H₁₀O₂，它的核磁共振氫譜圖有6個峰，其面積之比為1：2：2：1：1：3，不可能含有2個側(cè)鏈，只能含有1個側(cè)鏈，其結(jié)構(gòu)簡式為：，
故答案為：；
（2）烴A在標準狀況下的密度為1.25g?L^-1，則Mr（A）=1.25×22.4=28，故A為乙烯，與水發(fā)生加成反應生成B為乙醇，B發(fā)生氧化反應生成C為CH₃CHO．I與甲醇反應生成肉桂酸甲酯，由肉桂酸甲酯的結(jié)構(gòu)可知，I為，I發(fā)生加聚反應生成高聚物J為，H發(fā)生要銀鏡反應、酸化得到I，故H為，C與F發(fā)生醛的加成反應生成所生產(chǎn)的G，G脫水生成H，則F為，G為，故甲苯與氯氣發(fā)生甲基上的取代反應生成D為，D發(fā)生發(fā)生水解反應生成E為，E發(fā)生氧化反應生成F，
①由上述分析可知，化合物J的結(jié)構(gòu)簡式為，故答案為：；
②化合物G為，含有的官能團有：醛基、羥基，故答案為：醛基、羥基；
③G→H為發(fā)生消去反應生成，故答案為：消去；
④反應D→E的化學方程式為：，
H→I的反應是將醛基氧化為羧基，應用碳碳雙鍵能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，不能改用酸性高錳酸鉀溶液，故答案為：；否，碳碳雙鍵能被酸性高錳酸鉀溶液氧化；
⑤符合下列條件的I（）的同分異構(gòu)體共有5種：A．能發(fā)生水解反應，含有酯基，B．與銀氨溶液作用出現(xiàn)光亮的銀鏡，結(jié)合A可知，含有甲酸形成的酯基，C．能與溴發(fā)生加成反應，含有碳碳雙鍵，除外，另兩種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為：，，故答案為：，．

點評：本題考查有機物的推斷，根據(jù)紅外光譜圖判斷肉桂酸甲酯含有的基團，結(jié)合相對分子質(zhì)量與核磁共振氫譜推斷肉桂酸甲酯的結(jié)構(gòu)，再結(jié)合反應條件及有機物結(jié)構(gòu)推斷，較好的合成學生分析推理能力，需要學生熟練掌握官能團的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化，難度中等．