Question

【題目】化合物J是一種重要的有機中間體，可以由苯合成，具體合成路線如下：

已知：醛或酮與鋅汞齊(Zn-Hg)在濃鹽酸條件下發(fā)生如下反應(yīng)，稱為Clemmensen反應(yīng)

（1）請舉出工業(yè)上獲得原料A的來源：_________________________________________。

（2）B催化氫化得Z(C10H12O3)，寫出Z在一定條件下聚合反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________。

（3）請寫出的化學(xué)方程式：________________，D中官能團(tuán)名稱是____________。

（4）Clemmensen反應(yīng)的可能機理是：鋅汞齊在濃鹽酸的介質(zhì)中形成原電池，其中鋅為__________（填“正極”或“負(fù)極”），請寫出D在汞電極上生成E的電極反應(yīng)方程式：____________________。

（5）的反應(yīng)類型為_____________。

（6）I分子中最多有_______個原子共平面。與I屬于同種類型物質(zhì)且苯環(huán)上有兩個取代基的同分異構(gòu)體有_____________種。

（7）符合下列條件的J的一種同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式為______________________。

①屬于芳香族化合物，②不能與金屬鈉反應(yīng)，③有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。

（8）已知：（R表示烴基，R1、R2表示氫或烴基）。請結(jié)合題干和已知信息，選用必要的無機試劑，完成以、為原料制備的合成路線圖。（合成路線流程圖示例見本題題干）。

_______________

Answer 1

【答案】煤的干餾（煤焦油）或石油的催化重整 n+（n-1）H2O +H2O 羰基 負(fù)極 +4H++4e-+H2O 氧化反應(yīng) 21 14

【解析】

由A、B的結(jié)構(gòu)可知，A與發(fā)生反應(yīng)生成B為，B與鋅汞齊(Zn-Hg)在濃鹽酸條件下發(fā)生反應(yīng)生成C，由已知反應(yīng)及B的結(jié)構(gòu)可知C的結(jié)構(gòu)為 ，C發(fā)生反應(yīng)生成D為 ，D與鋅汞齊(Zn-Hg)在濃鹽酸條件下發(fā)生反應(yīng)生成E為 ，E發(fā)生去氫反應(yīng)生成F為 ，F發(fā)生鹵代反應(yīng)生成G為，G與Mg在乙醚存在的條件下生成H為，H與環(huán)氧乙烷反應(yīng)后再水解生成I為，H被CrO3氧化得到J為， 據(jù)此解答。

（1）A為苯，工業(yè)上用煤的干餾（煤焦油）或石油的催化重整獲得苯。

故答案為：煤的干餾（煤焦油）或石油的催化重整；

（2）B催化氫化得Z，結(jié)合Z的分子式可知，該反應(yīng)為羰基與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，故Z為，Z通過酯化反應(yīng)進(jìn)行的縮聚反應(yīng)生成高聚物，該反應(yīng)方程式為：。

故答案為：；

（3）C發(fā)生反應(yīng)生成D為 ，化學(xué)方程式為：；由D的結(jié)構(gòu)簡式，可知D中官能團(tuán)名稱是羰基。

故答案為：；羰基；

（4）鋅汞齊在濃鹽酸的介質(zhì)中，形成原電池，鋅比汞活潑，則鋅為負(fù)極，汞電極為正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，所以在汞電極上生成的電極反應(yīng)方程式：。

故答案為：負(fù)極；；

（5）E為 ，E發(fā)生去氫反應(yīng)生成F為 ，去氫屬于氧化反應(yīng)。

故答案為：氧化反應(yīng)；

（6）I為，分子中苯環(huán)共平面，苯環(huán)上的碳原子以及與苯環(huán)相連的碳原子、氫原子一定在同一平面上，有18個原子；由于碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn)，所以與苯環(huán)相連的碳原子相連的兩個氫原子和一個碳原子（-CH2OH中的C）最多有一個原子在這個平面上，同理羥基上的O、H原子也可能在此平面上，所以最多有18+1+2=21個原子共平面。I屬于芳香醇，與I屬于同種類型物質(zhì)且苯環(huán)上有兩個取代基，則羥基不能連到苯環(huán)上，兩個取代基為-CH3和-CH2OH，符合條件的同分異構(gòu)體種數(shù)的根據(jù)萘環(huán)的對稱性，萘環(huán)上有如圖中兩種類型的氫原子，采用定一移二的方法，若-CH3在位，-CH2OH可以在其它位置，共有7種結(jié)構(gòu)；若-CH3在位，-CH2OH也在位，共有3種結(jié)構(gòu)；另外若-CH2OH 在位，-CH3可以在其它位置，共有7種結(jié)構(gòu)，但其中有3種與前面的重復(fù)，除此之外還有4種結(jié)構(gòu)，所以符合條件的同分異構(gòu)體有7+3+4=14種；

故答案為：21；14；

（7）J為，J的同分異構(gòu)體中，①屬于芳香族化合物說明含有苯環(huán)，②不能與金屬鈉反應(yīng)說明不含羥基，③有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，由J的結(jié)構(gòu)可知，分子中H原子數(shù)目很多，故該同分異構(gòu)體為對稱結(jié)構(gòu)，不飽和度為8，可以是兩個獨立的苯環(huán)，另外的O原子為對稱結(jié)構(gòu)的連接原子，故符合條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為。

故答案為：；
（8）根據(jù)題干由G到J的轉(zhuǎn)化條件，發(fā)生信息中的反應(yīng)生成，與反應(yīng)生成，氧化后生成，與反應(yīng)轉(zhuǎn)化為，最后脫水得到，合成路線圖為：

。

故答案為：