Question

15．由有機物Ⅰ合成Ⅳ（香豆素）的合成路線如下，

回答下列問題；
（1）寫出分子式：丙烯酸甲酯C₄H₆O₂
（2）寫出反應類型：Ⅰ→Ⅱ取代反應．若要Ⅱ→Ⅲ的反應完全，則Ⅱ→Ⅲ反應需要的條件是H⁺（稀鹽酸或稀硫酸）
（3）已知化合物Ⅳ的相對分子質量為146，寫出結構簡式：Ⅳ
（4）化合物Ⅴ是Ⅲ的一種同分異構體，Ⅴ有如下特征：分子中除苯環(huán)外，無其它環(huán)狀結構；在核磁共振氨譜圖中，有四個吸收峰，能發(fā)生銀鏡反應；1molⅤ最多能與2mol的NaOH反應．Ⅴ的結構簡式為
（5）根據已有知識并模仿香豆素合成路線的相關反應，試寫出氯苯和丙烯（CH₂=CH-CH₃）為原料，合成的化學方程式（無機試劑任選）、．

Answer 1

分析 （1）丙烯酸甲酯的結構簡式為CH₂=CH-COOCH₃，據此寫出其分子式；
（2）根據有機物Ⅰ和Ⅱ的結構簡式判斷官能團變化，然后判斷反應類型；有機物Ⅱ中酯基轉化成羧基、羥基，為酯的酸性條件下的水解反應，若該反應完全，反應條件應該為堿性條件下加熱；
（3）有機物Ⅲ的相對分子質量為164，根據Ⅲ、Ⅳ相對分子質量可知該反應為有機物Ⅲ分之內的酯化反應，據此寫出有機物Ⅳ的結構簡式；
（4）Ⅴ有如下特征：分子中除苯環(huán)外，無其它環(huán)狀結構；在核磁共振氨譜圖中，有四個吸收峰，V分子中含有4種H原子，則V具有對稱結構；能發(fā)生銀鏡反應，V分子中含有醛基或為甲酸酯；1molⅤ最多能與2mol的NaOH反應，V分子或其水解產物中最多含有1個羧基和1個酚羥基，再結合Ⅲ的結構簡式寫出滿足條件的有機物的結構簡式；
（5）結合題干Ⅰ→Ⅱ的反應原理可知，氯苯和丙烯（CH₂=CH-CH₃）為原料，合成，首先氯苯與丙烯發(fā)生取代反應生成，再與水發(fā)生加成反應生成，據此寫出反應的化學方程式．

解答 解：（1）丙烯酸甲酯為CH₂=CH-COOCH₃，其分子中含有4個C、6個H和2個O原子，其分子式為：C₄H₆O₂，
故答案為：C₄H₆O₂；
（2）Ⅰ→Ⅱ的反應中，有機物Ⅰ中Cl原子被-CH=CH-COOCH₃取代生成有機物Ⅱ和HCl，該反應為取代反應；Ⅱ→Ⅲ的反應為酯的水解反應，在堿性條件下，酯的水解反應進行完全，所以若反應完全，反應條件為氫氧化鈉溶液、加熱；題中有機物Ⅱ→Ⅲ的反應為可逆反應，需要在酸性條件下進行，
故答案為：取代反應；氫氧化鈉溶液、加熱；H⁺（稀鹽酸或稀硫酸）；
（3）有機物Ⅲ的相對分子質量為164，化合物Ⅳ的相對分子質量為146，Ⅲ、Ⅳ相對分子質量之差為18，恰好脫去1分子水，則該反應為有機物分之內的酯化反應，反應生成產物為：，
故答案為：；
（4）有機物Ⅲ的結構簡式為，化合物Ⅴ是Ⅲ的一種同分異構體，Ⅴ有如下特征：分子中除苯環(huán)外，無其它環(huán)狀結構；在核磁共振氨譜圖中，有四個吸收峰，則分子中含有4種等效H，V的取代基具有對稱結構；能發(fā)生銀鏡反應，V分子中含有醛基；1molⅤ最多能與2mol的NaOH反應，則V分子或其水解產物中最多含有1個羧基和1個酚羥基，滿足以上條件的V的結構簡式為：，
故答案為：；
（5）氯苯和丙烯（CH₂=CH-CH₃）為原料，合成，結合Ⅰ→Ⅱ的反應，首先氯苯與丙烯發(fā)生取代反應生成，再與水發(fā)生加成反應生成，反應的化學方程式為：、，
故答案為：；．

點評 本題考查了有機合成，題目難度中等，明確合成原理為解答關鍵，注意熟練掌握常見有機物結構與性質，（5）為難點，需要分析題干中取代反應原理，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力和自學能力．