Question

芳香族化合物X常用于制造農(nóng)藥、感光材料等．X由碳、氫、氧三種元素組成，相對(duì)分子質(zhì)量為136，其中碳、氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為76.5%．結(jié)構(gòu)分析表明X中含有一個(gè)甲基，苯環(huán)上的一氯代物有兩種．X經(jīng)熱的酸性KMnO₄溶液處理后，轉(zhuǎn)化為Y，1mol Y與足量NaHCO₃溶液反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8L CO₂氣體．
試回答下列問題：
（1）X的分子式為______，Y中含氧官能團(tuán)的名稱為______．
（2）已知A、B、C、D與X互為同分異構(gòu)體，且均是一取代芳香族化合物，其中B可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)．相關(guān)反應(yīng)如下：
①寫出A、D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：______、______．
②寫出C與足量的NaOH溶液加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______，該反應(yīng)中涉及到的有機(jī)反應(yīng)類型為______．
③屬于芳香族化合物的E的同分異構(gòu)體有______種．
④寫出足量的G與Y在一定條件下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______．

Answer 1

【答案】分析：碳、氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為76.5%，則O元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-76.5%=23.5%，則分子中O原子的個(gè)數(shù)為=2，故剩余C、H的總式量為136-32=104，C原子數(shù)目最大為=8…8，H原子數(shù)目達(dá)最大，故分子式為C₈H₈O₂，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)中含有甲基，苯環(huán)上的一氯代物有兩種，說明苯環(huán)上有2個(gè)不同的取代基，且位于對(duì)位，經(jīng)熱的酸性KMnO₄溶液處理后轉(zhuǎn)化為Y，1mol Y與足量NaHCO₃溶液反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下44.8L CO₂氣體，說明Y中含有2個(gè)-COOH，則X應(yīng)含有1個(gè)甲基、1個(gè)羧基，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為；
因?yàn)锳、B、C、D均與X互為同分異構(gòu)體，且均是有一個(gè)取代基的芳香族化合物，則可能的結(jié)構(gòu)有、、、等，結(jié)合框圖G連續(xù)氧化得到E，推斷G為醇，E為酸，則A為，B為，含有-CHO，可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)，C發(fā)生水解反應(yīng)，生成苯酚，故C為，D發(fā)生酯化反應(yīng)，故D為，以此解答該題．
解答：解：（1）碳、氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為76.5%，則O元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-76.5%=23.5%，則分子中O原子的個(gè)數(shù)為=2，故剩余C、H的總式量為136-32=104，C原子數(shù)目最大為=8…8，H原子數(shù)目達(dá)最大，故分子式為C₈H₈O₂，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)中含有甲基，苯環(huán)上的一氯代物有兩種，說明苯環(huán)上有2個(gè)不同的取代基，且位于對(duì)位，經(jīng)熱的酸性KMnO₄溶液處理后轉(zhuǎn)化為Y，1mol Y與足量NaHCO₃溶液反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下44.8L CO₂氣體，說明Y中含有2個(gè)-COOH，則X應(yīng)含有1個(gè)甲基、1個(gè)羧基，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，熱的酸性KMnO₄溶液處理后轉(zhuǎn)化為Y，為，
故答案為：C₈H₈O₂；羧基；
（2）因?yàn)锳、B、C、D均與X互為同分異構(gòu)體，且均是有一個(gè)取代基的芳香族化合物，則可能的結(jié)構(gòu)有、、、等，結(jié)合框圖G連續(xù)氧化得到E，推斷G為醇，E為酸，則A為，B為，含有-CHO，可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)，C發(fā)生水解反應(yīng)，生成苯酚，故C為，D發(fā)生酯化反應(yīng)，故D為，
①由以上分析可知，A為，D為，
故答案為：；；
②C為，與足量的NaOH溶液加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為，
故答案為：；取代或水解；

③E為苯甲酸，對(duì)應(yīng)的屬于芳香族化合物的同分異構(gòu)體有和（鄰、間、對(duì)）共4種，故答案為：4；
④G為苯甲醇，Y為，足量的G與Y可發(fā)生酯化反應(yīng)，方程式為，
故答案為：．
點(diǎn)評(píng)：本題考查有機(jī)物的合成與推斷，難度較大，推斷X的結(jié)構(gòu)是解答該題的關(guān)鍵，注意掌握官能團(tuán)的性質(zhì)．