(15分)
金刚烷是一种重要的化工原料,工业上可通过下列途径制备:
请回答下列问题:
(1)环戊二烯分子中最多有 个原子共平面;
(2)金刚烷的分子式为 ,其分子中的-CH2-基团有 个;
(3)下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线:
①A的结构简式为 ,B的结构简式为 ;②反应④的化学方程式 ;
③写出环戊二烯与等物质的量的Br2反应的化学方程式 。
(4)W是二聚环戊二烯的同分异构体,能使溴的四氯化碳溶液褪色,苯环上两个对位取代基,其中一个为—CH3。写出W所有可能的结构简式(含顺反异构):
(1)9(1分) (2)C10H16 6 (每空1分,共2分)
(3)①(每空2分,共4分)
②(2分)
③(每个方程式1分,共2分)
(4)
(每空1分,共4分)
(1)碳碳双键是平面型结构,环戊二烯分子中含有2个碳碳双键,所以5个碳原子可以处于同一平面内,不饱和碳原子上的氢原子也可以处于同一平面内,而饱和碳原子上的2个氢原子不可能处于这个平面上。
(2)根据金刚烷的键线式可知分子式为C10H16。其分子中的-CH2-基团有6个。
(3)要引入2个碳碳双键,必须通过二卤代烃的消去反应来实现,因此B的结构简式为。烯烃和溴水发生加成反应,即得到二卤代烃,所以A的结构简式为
,卤代烃发生消去反应即得到环戊烯。环戊二烯与等物质的量的Br2反应可以是1,2加成,也可能是1,4加成,所以方程式有2个。
(4)W是二聚环戊二烯的同分异构体,则分子式为C10H12。能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明含有碳碳双键,取代基之一是甲基,则另一个取代基是丙烯基,丙烯基有3种同分异构体,所以分别为、
、
。其中第一种还存在顺反异构。