金刚烷(可以看成四个等同的六元环组成的空间构型)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;金刚烷的二
氯代物的数目是______。
(3) 下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线:
其中,反应①的产物名称是_________________,反应②的反应试剂和反应条件_____________,反
应③的反应类型是___________;
(11分) (1)9 (2分) (2)C10H14 (2分) 6(2分) 6(2分)
(3)氯代环戊烷 (1分) 氢氧化钠乙醇溶液,加热 (1分) 加成反应(1分)
题目分析:(1)由于碳碳双键是平面型结构,所以根据环戊二烯的结构简式可知,分子中最多有5个碳原子和4个氢原子共平面,所以共计是9个。
(2)根据金刚烷的结构简式可知,金刚烷的分子式为C10H14,其分子中的—CH2—基团有6个;由于金刚烷分子碳原子分为2类,且可以看成四个等同的六元环组成的空间构型,所以金刚烷的二氯代物的数目是6种。其中2个氯原子取代同一个碳原子上的氢原子是一种;如果1个氯原子取代CH上的氢原子,则另外1个氯原子的位置有3种。如果1个氯原子取代CH2上的氢原子,则另外1个氯原子的位置有2种。
(3)根据结构简式可知,反应①的产物名称是氯代环戊烷。反应②是卤代烃的消去反应,所以其反应试剂和反应条件氢氧化钠乙醇溶液,加热。反应③是碳碳双键的加成反应,即反应类型是加成反应。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题难易适中,综合性强,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,有助于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。该题的关键是明确各种官能团结构和性质,特别是官能团之间的相互转化关系,然后结合题意具体问题、具体分析即可,有助于培养学生的创新思维能力和应试能力。