Question

19．咖啡酸苯乙酯有極強的抗炎和抗氧化活性而起到抗腫瘤的作用．現設計出如下路線合成緩釋藥物聚咖啡酸苯乙酯：

已知：B的核磁共振氫譜有三個波峰；紅外光譜顯示咖啡酸分子中存在碳碳雙鍵；且：
；  
（1）咖啡酸僅含C、H、O三種元素，蒸氣密度是相同條件下H₂的90倍，含氧質量分數為35.6%，則咖啡酸的分子式為C₉H₈O₄；咖啡酸可與NaHCO₃溶液反應生成氣體，1mol 咖啡酸與足量鈉反應生成1.5mol H₂，咖啡酸中所有含氧官能團的名稱：羧基、羥基；
（2）寫出下列反應的類型：④氧化反應，⑧加聚反應．
（3）寫出反應③的化學方程式：．
（4）寫出反應⑥的化學方程式：+2Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{水浴}{→}$+2Ag↓+3NH₃+H₂O．
（5）滿足下列條件的咖啡酸的同分異構體有6種．任寫三種（任三種）．
①含有兩個羧基     ②苯環(huán)上有三個取代基．

Answer 1

分析 咖啡酸的相對分子質量為90×2=180，n（O）=（180×35.6%）÷16=4，咖啡酸可與NaHCO₃溶液反應生成氣體，說明含有羧基-COOH；1 mol咖啡酸與足量鈉反應生成1.5mol H₂，則說明一共含有3個羥基-OH．結合含氧數目及羧基，則應該有1個羧基和2個羥基，分子中C、H總相對原子質量為180-16×4=116，分子中碳原子最大數目為$\frac{112}{12}$=9…4，結合轉化關系與反應信息可知，咖啡酸的分子式為C₉H₈O₄．則A為，因為B的核磁共振氫譜有三個波峰，說明有三種氫原子，氯原子在苯環(huán)上甲基的對位上，故B為，B在NaOH的水溶液中發(fā)生反應產生，酸化后產生C為，對甲基苯酚被H₂O₂氧化生成D為，D在氯氣存在時光照發(fā)生取代反應產生E為，E在加熱時與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應產生F為，F在催化劑存在時加熱得到G為．G與CH₃CHO在NaOH溶液中加熱發(fā)生反應得到H為．H與銀氨溶液水浴加熱反應產生I為．I酸化得到咖啡酸為．咖啡酸與苯乙醇發(fā)生酯化反應得到J為咖啡酸苯乙酯，結構簡式為：．咖啡酸苯乙酯在一定條件下發(fā)生加聚反應產生高聚物聚咖啡酸苯乙酯，據此解答．

解答 解：咖啡酸的相對分子質量為90×2=180，n（O）=（180×35.6%）÷16=4，咖啡酸可與NaHCO₃溶液反應生成氣體，說明含有羧基-COOH；1 mol咖啡酸與足量鈉反應生成1.5mol H₂，則說明一共含有3個羥基-OH．結合含氧數目及羧基，則應該有1個羧基和2個羥基，分子中C、H總相對原子質量為180-16×4=116，分子中碳原子最大數目為$\frac{112}{12}$=9…4，結合轉化關系與反應信息可知，咖啡酸的分子式為C₉H₈O₄．則A為，因為B的核磁共振氫譜有三個波峰，說明有三種氫原子，氯原子在苯環(huán)上甲基的對位上，故B為，B在NaOH的水溶液中發(fā)生反應產生，酸化后產生C為，對甲基苯酚被H₂O₂氧化生成D為，D在氯氣存在時光照發(fā)生取代反應產生E為，E在加熱時與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應產生F為，F在催化劑存在時加熱得到G為．G與CH₃CHO在NaOH溶液中加熱發(fā)生反應得到H為．H與銀氨溶液水浴加熱反應產生I為．I酸化得到咖啡酸為．咖啡酸與苯乙醇發(fā)生酯化反應得到J為咖啡酸苯乙酯，結構簡式為：．咖啡酸苯乙酯在一定條件下發(fā)生加聚反應產生高聚物聚咖啡酸苯乙酯，
（1）由上述分析可知，咖啡酸的分子式為C₉H₈O₄，結構簡式為，所有含氧官能團的名稱：羧基、羥基，
故答案為：C₉H₈O₄；羧基、羥基；
（3）反應④屬于氧化反應，反應⑧屬于加聚反應，故答案為：氧化反應；加聚反應；
（4）反應③的化學方程式：，故答案為：；
（4）反應⑥為發(fā)生銀鏡反應，反應的化學方程式為+2Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{水浴}{→}$+2Ag↓+3NH₃+H₂O，
故答案為：+2Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{水浴}{→}$+2Ag↓+3NH₃+H₂O；


（5）滿足條件①含有兩個羧基 ②苯環(huán)上有三個取代基的咖啡酸的同分異構體有：，共6種，
故答案為：6；（任三種）．

點評 本題考查有機物推斷與合成，利用正、逆推法相結合進行推斷，是對學生綜合能力的考查，難度中等．