某芳香族化合物H常用作防腐剂,H可利用下列路线合成:
已知:
①A是相对分子质量为92的烃;
④D的核磁共振氢谱表明其有两种不同化学环境的氢,且峰面积之比为1:1。
回答下列问题:
(1)A的分子式为___________,由A→B的反应试剂和反应条件为____________。
(2)写出C→D的反应方程式:_________________________________________。
(3)同时符合下列条件的E的同分异构体共有____________种。
①能发生银镜反应 ②能使FeCl3溶液发生显色反应。
(4)检验F中含氧官能团的试剂为____________(填试剂名称),由F→G的反应类型为______。
(5)H的结构简式为_____________________________________。
(1)C7H8 (2分) Cl2、FeCl3 (2分,写成氯气、氯化铁或催化剂均得分)
(2)+3NaOH→+NaCl+2H2O (2分,化学式写错、不配平不得分)
(3)9 (2分) (4)银氨溶液(或新制氢氧化铜悬浊液或制新氢氧化铜) (1分)
加成反应或还原反应 (1分) (5) (2分,化学式写错不得分)
题目分析:(1)A生成B,B被酸性高锰酸钾溶液氧化生成C,根据C的分子式C7H5O2Cl可知,该化合物中含有苯环,所以根据A的相对分子质量是92且属于烃可知A应该是甲苯,结构简式为,化学式是C7H8;C分子中含有氯原子,所以A生成B是苯环上氢原子的取代反应,反应条件是氯气在氯化铁的催化作用下发生取代反应。由于D的核磁共振氢谱表明其有两种不同化学环境的氢,且峰面积之比为1:1,这说明D分子中苯环上的取代基是对位的,因此B的结构简式为。
(2)B在酸性高锰酸钾溶液的作用下甲基被氧化生成羧基,则C的结构简式为;C分子中氯原子发生水解反应生成酚羟基,另外羧基也能和氢氧化钠溶液反应,因此C生成D的化学方程式为+3NaOH→+NaCl+2H2O。
(3)D酸化生成E,则E是对羟基苯甲酸,结构简式为;能发生银镜反应,说明分子中含有醛基;能使FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,因此该化合物可以是甲酸形成的酯类,即2个取代基是-OH和-OOCH,有邻、间、对三种。或者是3个取代基,其中2个-OH,1个-CHO,其位置在苯环上可以有7种,所以符合条件的有机物结构简式共计是9种。
(4)根据已知信息③可知,F的结构简式应该是CH3CH=CHCHO。其中含氧官能团是羟基,检验试剂是银氨溶液(或新制氢氧化铜悬浊液或制新氢氧化铜);碳碳双键或醛基均能和氢气发生加成反应,所以由F→G的反应类型为加成反应或还原反应。
(5)G的结构简式是CH3CH2CH2CH2OH,与E发生的是酯化反应,所以生成物H的结构简式为。