Question

18．化合物I（C₁₁H₁₂O₃）是制備液晶材料的中間體之一，其分子中含有醛基和酯基．I可以用E和H在一定條件下合成：

已知以下信息：①A的核磁共振氫譜表明其只有一種化學環(huán)境的氫；
②R-CH=CH₂$\underset{\stackrel{①{B}_{2}{H}_{6}}{→}}{②{H}_{2}{O}_{2}/O{H}^{-}}$R-CH₂CH₂OH；
③化合物F苯環(huán)上的一氯代物只有兩種；
④通常在同一個碳原子上連有兩個羥基不穩(wěn)定，易脫水形成羰基．
請回答下列問題：
（1）A的結構簡式為（CH₃）₃CCl，B所含官能團的名稱是碳碳雙鍵．
（2）C的名稱為2-甲基-1-丙醇，E的分子式為C₄H₈O₂．
（3）A→B、C→D的反應類型分別為消去反應、氧化反應．
（4）寫出下列反應的化學方程式
D→E第①步反應（CH₃）₂CHCHO+2Cu（OH）₂+NaOH $\stackrel{△}{→}$（CH₃）₂CHCOONa+3H₂O+Cu₂O↓；F→G．
（5）I的結構筒式為．
（6）I的同系物J比I相對分子質量小14，J的同分異構體中能同時滿足如下條件：
①苯環(huán)上只有兩個取代基，②既能發(fā)生銀鏡反應，又能與飽和NaHCO₃溶液反應放出CO₂，共有18種（不考慮立體異構）．J的一種同分異構體發(fā)生銀鏡反應并酸化后核磁共振氫譜為三組峰，且峰面積比為2：2：1，寫出J的這種同分異構體的結構簡式．

Answer 1

分析 A的分子式為C₄H₉Cl，核磁共振氫譜表明其只有一種化學環(huán)境的氫，則A為（CH₃）₃CCl，在氫氧化鈉醇溶液、加熱條件下發(fā)生消去反應生成B為CH₂=C（CH₃）₂，B發(fā)生信息②中的反應生成C為（CH₃）₂CHCH₂OH，C發(fā)生催化氧化生成D為（CH₃）₂CHCHO，D再與氫氧化銅反應、酸化得到E為（CH₃）₂CHCOOH．F的分子式為C₇H₈O，苯環(huán)上的一氯代物只有兩種，應含有2個不同的取代基且處于對位，則F為，與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應生成G為，G在氫氧化鈉水溶液發(fā)生水解反應，酸化得到H，由于同一個碳原子上連有兩個羥基不穩(wěn)定，易脫水形成羰基，故H為，H與E發(fā)生酯化反應生成I，其分子中含有醛基和酯基，故I為，據此解答．

解答 解：A的分子式為C₄H₉Cl，核磁共振氫譜表明其只有一種化學環(huán)境的氫，則A為（CH₃）₃CCl，在氫氧化鈉醇溶液、加熱條件下發(fā)生消去反應生成B為CH₂=C（CH₃）₂，B發(fā)生信息②中的反應生成C為（CH₃）₂CHCH₂OH，C發(fā)生催化氧化生成D為（CH₃）₂CHCHO，D再與氫氧化銅反應、酸化得到E為（CH₃）₂CHCOOH．F的分子式為C₇H₈O，苯環(huán)上的一氯代物只有兩種，應含有2個不同的取代基且處于對位，則F為，與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應生成G為，G在氫氧化鈉水溶液發(fā)生水解反應，酸化得到H，由于同一個碳原子上連有兩個羥基不穩(wěn)定，易脫水形成羰基，故H為，H與E發(fā)生酯化反應生成I，其分子中含有醛基和酯基，故I為．
（1）A的結構簡式為（CH₃）₃CCl，B為CH₂=C（CH₃）₂，所含官能團的名稱是：碳碳雙鍵，
故答案為：（CH₃）₃CCl；碳碳雙鍵；
（2）C為（CH₃）₂CHCH₂OH，名稱為：2-甲基-1-丙醇，E為（CH₃）₂CHCOOH，分子式為C₄H₈O₂，
故答案為：2-甲基-1-丙醇；C₄H₈O₂；
（3）A→B的反應類型為消去反應，C→D的反應類型為氧化反應，
故答案為：消去反應；氧化反應；
（4）D→E第①步反應方程式為：（CH₃）₂CHCHO+2Cu（OH）₂+NaOH $\stackrel{△}{→}$（CH₃）₂CHCOONa+3H₂O+Cu₂O↓，
F→G的反應方程式為：，
故答案為：（CH₃）₂CHCHO+2Cu（OH）₂+NaOH $\stackrel{△}{→}$（CH₃）₂CHCOONa+3H₂O+Cu₂O↓；；
（5）I的結構筒式為：，
故答案為：；
（6）I（）的同系物J比I相對分子質量小14，J比I少一個-CH₂-原子團，J的同分異構體中能同時滿足如下條件：①苯環(huán)上只有兩個取代基，②既能發(fā)生銀鏡反應，又能與飽和NaHCO₃溶液反應放出CO₂，則J的同分異構體含有-CHO、-COOH，側鏈為-CHO、-CH₂CH₂COOH，或為-CHO、-CH（CH₃）COOH，或者為-CH₂CHO、-CH₂COOH，或者為-CH₂CH₂CHO、-COOH，或者為-CH（CH₃）CHO、-COOH，或者為-CH₃、-CH（CHO）COOH，各有鄰、間、對三種位置，故符合條件的同分異構體有6×3=18種，
J的一個同分異構體發(fā)生銀鏡反應并酸化后核磁共振氫譜為三組峰，且峰面積比為2：2：1，而J的同分異構體發(fā)生銀鏡反應并酸化后的產物苯環(huán)側鏈至少有2種H原子，故產物中苯環(huán)上只有1種H原子，產物有2個-COOH，應還含有2個-CH₂-，2個側鏈相同且處于對位，產物中側鏈為-CH₂COOH，故符合條件的同分異構體結構簡式為：，
故答案為：18；．

點評 本題考查有機物推斷，需要對給予的信息進行利用，能較好的考查學生閱讀能力、自學能力，熟練掌握官能團的性質與轉化，結合反應條件與分子式利用正推法推斷，（6）中同分異構體的書寫是易錯點、難點，根據信息確定苯環(huán)側鏈是關鍵，難點中等．