Question

4．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，其分子中有四種不同環(huán)境的氫，且個(gè)數(shù)比為1：2：6：1，在一定條件下可發(fā)生下述一系列反應(yīng)，其中C能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，E遇FeCl₃溶液顯色且能與濃溴水反應(yīng)．

已知：①在稀堿溶液中，溴苯難發(fā)生水解
②
請回答下列問題：
（1）D 中含有官能團(tuán)的名稱是醛基、羥基；A→B化學(xué)方程式2CH₃OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2HCHO+2H₂O．
（2）寫出高分子I的結(jié)構(gòu)簡式：．
（3）1molX最多能與4molNaOH反應(yīng)
（4）①F→H反應(yīng)條件為濃硫酸、加熱；
②如何鑒別B和C物質(zhì)分別取樣于試管中，加少量鋅粒，有氣泡產(chǎn)生的是C．

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)，則C是甲酸或二甲酸，X水解生成C和D，且X中只含2個(gè)氧原子，所以C是HCOOH，B是HCHO，A是CH₃OH．
D能與新制氫氧化銅反應(yīng)生成E，說明D中含有醛基，說明D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(gè)羥基同時(shí)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)上的一鹵代物只有一種，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(gè)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(gè)甲基，結(jié)合E遇FeCl₃溶液顯色且能與濃溴水反應(yīng)，故HCOO-基團(tuán)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水解然后酸化得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：，F(xiàn)反應(yīng)生成H，H能和溴水發(fā)生加成反應(yīng)，所以F發(fā)生消去反應(yīng)生成H，則H的結(jié)構(gòu)簡式為：，H能發(fā)生加聚反應(yīng)生成I，I的結(jié)構(gòu)簡式為：，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)，則C是甲酸或二甲酸，X水解生成C和D，且X中只含2個(gè)氧原子，所以C是HCOOH，B是HCHO，A是CH₃OH．
D能與新制氫氧化銅反應(yīng)生成E，說明D中含有醛基，說明D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(gè)羥基同時(shí)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)上的一鹵代物只有一種，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(gè)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(gè)甲基，結(jié)合E遇FeCl₃溶液顯色且能與濃溴水反應(yīng)，故HCOO-基團(tuán)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水解然后酸化得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：，F(xiàn)反應(yīng)生成H，H能和溴水發(fā)生加成反應(yīng)，所以F發(fā)生消去反應(yīng)生成H，則H的結(jié)構(gòu)簡式為：，H能發(fā)生加聚反應(yīng)生成I，I的結(jié)構(gòu)簡式為：．
（1）D 為，含有官能團(tuán)是醛基、羥基，A→B化學(xué)方程式：2CH₃OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2HCHO+2H₂O，
故答案為：醛基、羥基；2CH₃OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2HCHO+2H₂O；
（2）高分子I的結(jié)構(gòu)簡式：，故答案為：；
（3）X為，溴原子能與氫氧化鈉反應(yīng)，酯基水解得到甲酸與酚羥基能與氫氧化鈉反應(yīng)，故1molX最多能與4molNaOH反應(yīng)，故答案為：4；
（4）①F→H發(fā)生醇的消去反應(yīng)，反應(yīng)條件為：濃硫酸、加熱，故答案為：濃硫酸、加熱；
②B是HCHO，C是HCOOH，均含有醛基，但C含有羧基，鑒別B和C物質(zhì)的方法為：分別取樣于試管中，加少量鋅粒，有氣泡產(chǎn)生的是C，
故答案為：分別取樣于試管中，加少量鋅粒，有氣泡產(chǎn)生的是C．

點(diǎn)評 本題考查有機(jī)物的推斷，對學(xué)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(shí)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(gè)羥基時(shí)不穩(wěn)定，易變成醛基，為易錯(cuò)點(diǎn)．