Question

[化學(xué)--選修5有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)]
I．已知有機(jī)物A僅含碳、氫、氧3種元素，質(zhì)譜分析可知其相對(duì)分子質(zhì)量為46，核磁共 振氫譜顯示分子中有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，且有如下的轉(zhuǎn)化關(guān)系：

（1）由A→B的反應(yīng)類型是

 

（2）D的紅外光譜表明分子內(nèi)除C一H鍵、C一C鍵外還含有兩個(gè)C一O單鍵，反應(yīng)①中 D與HCl按物質(zhì)的量之比1：1反應(yīng)，則D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是

 

II．化合物E和F是藥品普魯卡因合成的重要原料，普魯卡因的合成路線如下：已知

（3）丁的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

 

（4）反應(yīng)③的化學(xué)方程式是

 

（5）普魯卡因有兩種水解產(chǎn)物戊和己，且戊與甲具有相同的分子式．符合下列條件的戊的同分異構(gòu)體有

 

種（包含戊）；
a．分子結(jié)構(gòu)中含苯環(huán)，且每個(gè)苯環(huán)有2個(gè)側(cè)鏈
b．分子結(jié)構(gòu)中一定含官能團(tuán)一NH₂且一NH₂直接與碳原子相連
（6）戊經(jīng)聚合反應(yīng)制成的高分子纖維廣泛用于通訊、宇航等領(lǐng)域．該聚合反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：有機(jī)物的推斷

專題：有機(jī)物的化學(xué)性質(zhì)及推斷

分析：I．有機(jī)物A僅含碳、氫、氧3種元素，則分子中至少含有1個(gè)C原子、1個(gè)O原子，核磁共振氫譜顯示分子中有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，則分子內(nèi)H氫原子數(shù)目至少為4，質(zhì)譜分析可知其相對(duì)分子質(zhì)量為46，假定分子含有1個(gè)C原子、1個(gè)O原子、4個(gè)H原子，剩余的基團(tuán)的式量=46-12-16-4=14，故應(yīng)還含有1個(gè)C原子，即A含有2個(gè)C原子、1個(gè)O原子，則H原子數(shù)目=

46-24-16

1

=6，則A的分子式為C₂H₆O，結(jié)合A中含有3三種不同的H原子，則A為CH₃CH₂OH；反應(yīng)①中D與HCl按物質(zhì)的量之比1：1反應(yīng)，由E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，D的分子式為C₂H₄O，D的紅外光譜表明分子內(nèi)除C-H鍵、C-C鍵外還含有兩個(gè)C-O單鍵，則D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，由F的結(jié)構(gòu)可知，B屬于烴，故B為CH₂=CH₂；B與HCl發(fā)生加成反應(yīng)生成G，G為CH₃CH₂Cl，G與氨氣發(fā)生取代反應(yīng)生成F；
Ⅱ．由普魯卡因的合成路線可知，甲苯發(fā)生硝化反應(yīng)生成甲為，甲氧化生成乙為，乙與E發(fā)生酯化反應(yīng)生成丙為，丙與氫氣發(fā)生還原反應(yīng)生成丁，反應(yīng)中硝基變?yōu)榘被�，丁�?img src="http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201410/230/3ea9ddf3.png" style="vertical-align:middle" />，丁與F發(fā)生取代反應(yīng)生成普魯卡因，然后結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)來(lái)解答．

解答： 解：I．已知有機(jī)物A僅含碳、氫、氧3種元素，則分子中至少含有1個(gè)C原子、1個(gè)O原子，核磁共振氫譜顯示分子中有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，則分子內(nèi)H氫原子數(shù)目至少為4，質(zhì)譜分析可知其相對(duì)分子質(zhì)量為46，假定分子含有1個(gè)C原子、1個(gè)O原子、4個(gè)H原子，剩余的基團(tuán)的式量=46-12-16-4=14，故應(yīng)還含有1個(gè)C原子，及A含有2個(gè)C原子、1個(gè)O原子，則H原子數(shù)目=

46-24-16

1

=6，則A的分子式為C₂H₆O，結(jié)合A中含有3三種不同的H原子，則A為CH₃CH₂OH；反應(yīng)①中D與HCl按物質(zhì)的量之比1：1反應(yīng)，由E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，D的分子式為C₂H₄O，D的紅外光譜表明分子內(nèi)除C-H鍵、C-C鍵外還含有兩個(gè)C-O單鍵，則D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，由F的結(jié)構(gòu)可知，B屬于烴，故B為CH₂=CH₂；B與HCl發(fā)生加成反應(yīng)生成G，G為CH₃CH₂Cl，G與氨氣發(fā)生取代反應(yīng)生成F，
（1）由A→B的化學(xué)反應(yīng)方程式是：CH₃CH₂OH

濃硫酸

△

CH₂=CH₂↑+H₂O，屬于消去反應(yīng)，
故答案為：消去反應(yīng)；
（2）由上述分析可知，D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是；故答案為：；
Ⅱ．由普魯卡因的合成路線可知，甲苯發(fā)生硝化反應(yīng)生成甲為，甲氧化生成乙為，乙與E發(fā)生酯化反應(yīng)生成丙為，丙與氫氣發(fā)生還原反應(yīng)生成丁，反應(yīng)中硝基變?yōu)榘被�，丁�?img src="http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201410/230/3ea9ddf3.png" style="vertical-align:middle" />，丁與F發(fā)生取代反應(yīng)生成普魯卡因，
（3）由上述分析可知，丁的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，故答案為：；
（4）反應(yīng)③的化學(xué)方程式是：+HOCH₂CH₂Cl

濃硫酸

△

+H₂O，
故答案為：+HOCH₂CH₂Cl

濃硫酸

△

+H₂O；
（5）普魯卡因水解有兩種產(chǎn)物戊和己，且戊與甲具有相同的分子式，甲為對(duì)硝基甲苯，則戊為，戊的同分異構(gòu)體中滿足：a．分子結(jié)構(gòu)中含苯環(huán)，且每個(gè)苯環(huán)有2個(gè)側(cè)鏈，b．分子結(jié)構(gòu)中一定含官能團(tuán)-NH₂且-NH₂直接與碳原子相連，側(cè)鏈為-NH₂、-COOH，或?yàn)?NH₂、-OOCH，或?yàn)?OH、-OCNH₂，均有鄰、間、對(duì)3種位置，故共有9種（包含戊），
故答案為：9；
（8）經(jīng)聚合反應(yīng)制成的高分子纖維廣泛用于通訊、宇航等領(lǐng)域．該聚合反應(yīng)的化學(xué)方程式是，
故答案為：．

點(diǎn)評(píng)：本題考查有機(jī)物的推斷，明確反應(yīng)條件、碳鏈骨架的變化、官能團(tuán)的變化推斷出各物質(zhì)是解答本題的關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移應(yīng)用，題目難度中等，D為解答的難點(diǎn)，環(huán)氧乙烷的性質(zhì)學(xué)生不熟悉．