Question

芳香族化合物B，C、F與鏈狀有機(jī)物A、D、E、G間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示．B中苯環(huán)上的一溴代物有四種，D可發(fā)生銀鏡反應(yīng)，C、G屬于同類(lèi)有機(jī)物．以下變化中，某些反應(yīng)條件及產(chǎn)物未標(biāo)明．C、G組成元素相同，M_r（C）-M_r（G）=76，C中碳、氫、氧原子個(gè)數(shù)比為5：6：1，G的通式為C_2nH_4nO_n，在某條件下，G蒸氣密度是氦氣的22倍．X是一種相對(duì)分子質(zhì)量為32的單質(zhì)．1mol F與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生氣體44.8L．

（1）C可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

．
（2）一定條件下F與足量A發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

或

．
（3）同時(shí)符合下列條件的B的同分異構(gòu)體有

4

種．
a．能發(fā)生水解反應(yīng)
b．能與新制Cu（OH）₂在加熱條件下反應(yīng)
c．分子中含有苯環(huán)．

Answer 1

分析：在某條件下，G蒸氣密度是氦氣的22倍，則Mr（G）=22×4=88，G的通式為C_2nH_4nO_n，故44n=88，n=2，G的分子式為C₄H₈O₂，
Mr（C）=88+76=164，C中碳、氫、氧原子個(gè)數(shù)比為5：6：1，令組成為（C₅H₆O）_m，則（60+6+16）m=164，故m=2，故C的分子式為C₁₀H₁₂O₂，
X是一種相對(duì)分子質(zhì)量為32的單質(zhì)，則X應(yīng)是O₂，
由A可進(jìn)行兩步氧化得到E，可知A為醇，E為羧酸，且A與E中碳原子個(gè)數(shù)相同．又A與E反應(yīng)生成G，故A、E中碳原子數(shù)為2，可推得：A為CH₃CH₂OH，E為CH₃COOH，D為CH₃CHO，
由于G是酯，C與G屬于同類(lèi)有機(jī)物，故C也為酯．由A（C₂H₆O）和B反應(yīng)可生成酯C（C₁₀H₁₂O₂），結(jié)合反應(yīng)前后原子守恒關(guān)系，可推得B的分子式為C₈H₈O₂，而B(niǎo)與A可發(fā)生酯化反應(yīng)，可知B為羧酸，故B含有一個(gè)羧基和一個(gè)甲基，而B(niǎo)中苯環(huán)上的一溴代物有四種，那么B苯環(huán)上羧基和甲基必處于鄰位或間位，故B有兩種結(jié)構(gòu)，由此可推知C的結(jié)構(gòu)．根據(jù)F與碳酸氫鈉反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳：1 molF→2molCO₂→2molNaHCO₃，F(xiàn)中含有2個(gè)-COOH，B中的甲基被酸性KMnO₄溶液氧化得到羧基，故F為鄰苯二甲酸或間苯二甲酸．B的同分異構(gòu)體中符合能發(fā)生水解反應(yīng)和能與新制氫氧化銅反應(yīng)的B的同分異構(gòu)體中必為甲酸某酯，若含有1個(gè)側(cè)鏈為-CH₂OOCH，含有2個(gè)側(cè)鏈為-CH₃、-CH₂OOCH．

解答：解：在某條件下，G蒸氣密度是氦氣的22倍，則Mr（G）=22×4=88，G的通式為C_2nH_4nO_n，故44n=88，n=2，G的分子式為C₄H₈O₂，
Mr（C）=88+76=164，C中碳、氫、氧原子個(gè)數(shù)比為5：6：1，令組成為（C₅H₆O）_m，則（60+6+16）m=164，故m=2，故C的分子式為C₁₀H₁₂O₂，
X是一種相對(duì)分子質(zhì)量為32的單質(zhì)，則X應(yīng)是O₂，
由A可進(jìn)行兩步氧化得到E，可知A為醇，E為羧酸，且A與E中碳原子個(gè)數(shù)相同．又A與E反應(yīng)生成G，故A、E中碳原子數(shù)為2，可推得：A為CH₃CH₂OH，E為CH₃COOH，D為CH₃CHO，
由于G是酯，C與G屬于同類(lèi)有機(jī)物，故C也為酯．由A（C₂H₆O）和B反應(yīng)可生成酯C（C₁₀H₁₂O₂），結(jié)合反應(yīng)前后原子守恒關(guān)系，可推得B的分子式為C₈H₈O₂，而B(niǎo)與A可發(fā)生酯化反應(yīng)，可知B為羧酸，故B含有一個(gè)羧基和一個(gè)甲基，而B(niǎo)中苯環(huán)上的一溴代物有四種，那么B苯環(huán)上羧基和甲基必處于鄰位或間位，故B有兩種結(jié)構(gòu)，由此可推知C的結(jié)構(gòu)．根據(jù)F與碳酸氫鈉反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳：1 molF→2molCO₂→2molNaHCO₃，F(xiàn)中含有2個(gè)-COOH，B中的甲基被酸性KMnO₄溶液氧化得到羧基，故F為鄰苯二甲酸或間苯二甲酸，
（1）B的分子式為C₈H₈O₂，苯環(huán)上羧基和甲基處于鄰位或間位，與CH₃CH₂OH反應(yīng)生成C，可知C可能為，
故答案為：；
（2）F為鄰苯二甲酸或間苯二甲酸，與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)方程式為：或，
故答案為：或；
（3）能發(fā)生水解反應(yīng)、能與新制氫氧化銅反應(yīng)的B的同分異構(gòu)體中必為甲酸某酯，若含有1個(gè)側(cè)鏈為-CH₂OOCH，含有2個(gè)側(cè)鏈為-CH₃、-CH₂OOCH，有鄰、間、對(duì)三種，分別為，故有4種同分異構(gòu)體，
故答案為：4．

點(diǎn)評(píng)：本題考查有機(jī)物的推斷，題目難度中等，確定G的分子式是解題的關(guān)鍵，結(jié)合反應(yīng)特點(diǎn)利用順推法、逆推法相結(jié)合進(jìn)行推斷，注意掌握常見(jiàn)官能團(tuán)的性質(zhì)．