Question

4．已知：①在稀堿溶液中，溴苯難發(fā)生水解
②→CH₃-CHO+H₂O
現(xiàn)有分子式為C₁₀H₁₀O₂Br₂的芳香族化合物X，其苯環(huán)上的一溴代物只有一種，其核磁共振氫譜圖中有四個吸收峰，吸收峰的面積比為1：2：6：1，在一定條件下可發(fā)生下述一系列反應(yīng)，紅外光譜表明B分子中只含有C═O鍵和C-H鍵，C可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)；E遇FeCl₃溶液顯紫色且能與濃溴水反應(yīng)．

請回答下列問題：
（1）下列關(guān)于B的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的描述正確的是ad（選填序號）
a．B與D都含有醛基
b．B與葡萄糖、蔗糖的最簡式均相同
c．B可以發(fā)生加成反應(yīng)生成羧酸
d．B中所有原子均在同一平面上
e．1mol B與銀氨溶液反應(yīng)最多能生成2mol Ag
（2）F→H的反應(yīng)類型是消去反應(yīng)．
（3）I的結(jié)構(gòu)簡式為．
（4）寫出下列反應(yīng)的化學方程式：．
①X與足量稀NaOH溶液共熱：．
②F→G的化學方程式：．
（5）同時符合下列條件的E的同分異構(gòu)體共有4種，請寫出其中任意一種的結(jié)構(gòu)簡式任意一種．
a．苯環(huán)上核磁共振氫譜有兩種氫
b．不發(fā)生水解反應(yīng)
c．遇FeCl₃溶液不顯色
d．1mol E的同分異構(gòu)體最多能分別與1mol NaOH和2mol Na反應(yīng)．

Answer 1

分析 A能連續(xù)被氧化，則A是醇，B是醛，C是羧酸，C能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，所以C是HCOOH，B是HCHO，A是CH₃OH．
D能與新制氫氧化銅反應(yīng)，酸化得到E，說明D中含有醛基，E中含有羧基，而E遇FeCl₃溶液顯色，說明D、E中含有酚羥基，由于在稀堿溶液中，連在苯環(huán)上的溴原子不易發(fā)生水解，說明X中酯基為甲酸與酚形成的，即存在HCOO-，兩個羥基同時連在同一碳原子上的結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定，會發(fā)生脫水反應(yīng)，說明存在-CHBr₂，芳香族化合物X苯環(huán)上的一溴代物只有一種，說明X中苯環(huán)上只有一類氫原子，其核磁共振氫譜圖中有四個吸收峰，說明含有4種氫原子，吸收峰的面積比為1：2：6：1，且X含有2個甲基，結(jié)合E能與能與濃溴水反應(yīng)，故HCOO-基團的鄰、對位位置有H原子，綜上分析可推知X的結(jié)構(gòu)簡式為：，X水解后酸化得D，D的結(jié)構(gòu)簡式為：，D被氧化生成E，E的結(jié)構(gòu)簡式為：，E和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成F，F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為：，F(xiàn)發(fā)生縮聚反應(yīng)生成G，G的結(jié)構(gòu)簡式為：，H能使溴水褪色，應(yīng)是F在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成H，故H為，H能發(fā)生加聚反應(yīng)生成I為：，據(jù)此解答．

解答 解：A能連續(xù)被氧化，則A是醇，B是醛，C是羧酸，C能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，所以C是HCOOH，B是HCHO，A是CH₃OH．
D能與新制氫氧化銅反應(yīng)，酸化得到E，說明D中含有醛基，E中含有羧基，而E遇FeCl₃溶液顯色，說明D、E中含有酚羥基，由于在稀堿溶液中，連在苯環(huán)上的溴原子不易發(fā)生水解，說明X中酯基為甲酸與酚形成的，即存在HCOO-，兩個羥基同時連在同一碳原子上的結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定，會發(fā)生脫水反應(yīng)，說明存在-CHBr₂，芳香族化合物X苯環(huán)上的一溴代物只有一種，說明X中苯環(huán)上只有一類氫原子，其核磁共振氫譜圖中有四個吸收峰，說明含有4種氫原子，吸收峰的面積比為1：2：6：1，且X含有2個甲基，結(jié)合E能與能與濃溴水反應(yīng)，故HCOO-基團的鄰、對位位置有H原子，綜上分析可推知X的結(jié)構(gòu)簡式為：，X水解后酸化得D，D的結(jié)構(gòu)簡式為：，D被氧化生成E，E的結(jié)構(gòu)簡式為：，E和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成F，F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為：，F(xiàn)發(fā)生縮聚反應(yīng)生成G，G的結(jié)構(gòu)簡式為：，H能使溴水褪色，應(yīng)是F在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成H，故H為，H能發(fā)生加聚反應(yīng)生成I為：．

（1）由上述分析可知，B是HCHO，
a．D的結(jié)構(gòu)簡式為，B與D都含有醛基，故a正確；
b．B與葡萄糖最簡式均為CH₂O，而蔗糖的最簡式為C₁₂H₂₂O₁₁，故b錯誤；
c．B可以發(fā)生氧化反應(yīng)生成羧酸，故c錯誤；
d．HCHO為平面結(jié)構(gòu)，所有原子均在同一平面上，故d正確；
e．1mol HCHO與銀氨溶液反應(yīng)最多能生成4mol Ag，故e錯誤．
故選：ad；
（2）F→H的反應(yīng)類型是消去反應(yīng)，
故答案為：消去反應(yīng)；
（3）I的結(jié)構(gòu)簡式為：，
故答案為：；
（4）①X與足量稀NaOH溶液共熱：，
②F→G的化學方程式：，
故答案為：；；

（5）E（）同分異構(gòu)體同時符合下列條件：b．不發(fā)生水解反應(yīng)，說明不含酯基，c．遇FeCl₃溶液不顯色，說明不含酚羥基，d．1mol E的同分異構(gòu)體最多能分別與1mol NaOH和2mol Na反應(yīng)，說明含有1個醇羥基、1個羧基，a．苯環(huán)上核磁共振氫譜有兩種氫，含有2個不同的取代基且處于對位，可能的結(jié)構(gòu)簡式有，
故答案為：4；任意一種．

點評 本題考查有機物的推斷，對學生的邏輯推理有較高的要求，采取正、逆推法相結(jié)合確定X結(jié)構(gòu)，注意X和氫氧化鈉的水溶液發(fā)生水解時不僅酯基水解，溴原子還水解，含有溴原子的碳原子上有兩個羥基時不穩(wěn)定，易變成醛基，為易錯點．