Question

7．化合物H具有似龍延香、琥珀香氣息，香氣淡而持久，廣泛用作香精的稀釋劑和定香劑．合成它的一種路線如下：

已知以信息：
①$→_{OH-}^{（CH_{3}）_{2}SO_{4}}$$\stackrel{濃HI}{→}$
②核磁共振氫譜顯示A苯環(huán)上有四種化學(xué)環(huán)境的氫，它們的位置相鄰
③在D溶液中滴加幾滴FeCl₃溶液，溶液呈紫色
④芳烴 F的相對(duì)分子質(zhì)量介于90～100之間，0.1molF充分燃燒可生成7.2g水
⑤R₁COOH+RCH₂Cl$\stackrel{一定條件}{→}$R₁COOCH₂R+HCl
回答下列問題：
（1）A的化學(xué)名稱是2-甲基苯酚，由C生成D的化學(xué)方程式為．
（2）由F生成G的化學(xué)方程式為：+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$+HCl，反應(yīng)類型為取代反應(yīng)．
（3）H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為．
（4）C的同分異構(gòu)體中含有三取代苯結(jié)構(gòu)和兩個(gè)A中的官能團(tuán)又可發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有6種（不考慮立體異構(gòu)），其中核磁共振氫譜為5組峰，且面積比為1：2：2：2：1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是（任寫一種即可）（或）．
（5）由苯酚和已有的信息經(jīng)以下步驟可以合成化合物
$\stackrel{反應(yīng)條件1}{→}$I$→_{OH-}^{（CH_{3}）_{2}SO_{4}}$J$\stackrel{反應(yīng)條件2}{→}$K$\stackrel{反應(yīng)條件3}{→}$反應(yīng)條件1所用的試劑為（CH₃）₃CCl/AlCl₃，K的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，反應(yīng)條件3所用的試劑為濃HI．

Answer 1

分析 核磁共振氫譜顯示A苯環(huán)上有四種化學(xué)環(huán)境的氫，它們的位置相鄰，結(jié)合A的分子式及信息反應(yīng)①可知A為鄰甲基苯酚：；A發(fā)生信息反應(yīng)①生成B，則B為；B中側(cè)鏈的甲基被酸性高錳酸鉀溶液氧化成羧基，則C為；C按照信息反應(yīng)①生成D，在D溶液中滴加幾滴FeCl₃溶液，溶液呈紫色，說明D中含有酚羥基，則D為：；芳烴F的相對(duì)分子質(zhì)量介于90～100之間，0.1molF充分燃燒可生成7.2g水，1molF中含有氫原子的數(shù)目為：$\frac{\frac{7.2g}{18g/mol}×2}{0.1mol}$=8，結(jié)合F與氯氣發(fā)生在取代反應(yīng)生成的G的分子式可知，F(xiàn)的分子式為：C₇H₈，則F為甲苯：，故G為：；E與一氯甲烷在氯化鋁存在條件下反應(yīng)生成F，則E為；D和G按照信息⑤反應(yīng)生成H，則H為：，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：核磁共振氫譜顯示A苯環(huán)上有四種化學(xué)環(huán)境的氫，它們的位置相鄰，結(jié)合A的分子式及信息反應(yīng)①可知A為鄰甲基苯酚：；A發(fā)生信息反應(yīng)①生成B，則B為；B中側(cè)鏈的甲基被酸性高錳酸鉀溶液氧化成羧基，則C為：；C按照信息反應(yīng)①生成D，在D溶液中滴加幾滴FeCl₃溶液，溶液呈紫色，說明D中含有酚羥基，則D為：；芳烴F的相對(duì)分子質(zhì)量介于90～100之間，0.1molF充分燃燒可生成7.2g水，1molF中含有氫原子的數(shù)目為：$\frac{\frac{7.2g}{18g/mol}×2}{0.1mol}$=8，結(jié)合F與氯氣發(fā)生在取代反應(yīng)生成的G的分子式可知，F(xiàn)的分子式為：C₇H₈，則F為甲苯：，故G為：；E與一氯甲烷反應(yīng)生成F，則E為；D和G按照信息⑤反應(yīng)生成H，則H為：，
（1）A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，其名稱為2-甲基苯酚；由C生成D的化學(xué)方程式為：
故答案為：2-甲基苯酚；；
（2）F為甲苯：，甲苯在光照條件下與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$+HCl，
故答案為：+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$+HCl；取代反應(yīng)；
（3）根據(jù)分析可知，H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，故答案為：；
（4）C為，其同分異構(gòu)體中含有三取代苯結(jié)構(gòu)和兩個(gè)A中的官能團(tuán)，A中官能團(tuán)為酚羥基，說明該有機(jī)物分子中含有兩個(gè)羥基；又可發(fā)生銀鏡反應(yīng)，其分子中一定含有醛基，所以滿足條件的C的同分異構(gòu)體中含有2個(gè)酚羥基、1個(gè)-CH₂CHO，①當(dāng)3個(gè)取代基都相鄰時(shí)，中間為羥基或醛基，有2種結(jié)構(gòu)；②當(dāng)兩個(gè)羥基相鄰時(shí)，存在1種結(jié)構(gòu)；③當(dāng)1個(gè)羥基與-CH₂CHO相鄰時(shí)，另一個(gè)羥基可以在間位，有2種結(jié)構(gòu)；④3個(gè)取代基都不相鄰時(shí)有1種結(jié)構(gòu)，所以總共存在6種同分異構(gòu)體；其中核磁共振氫譜為5組峰，且面積比為1：2：2：2：1，該有機(jī)物分子中含有5種H原子，且具有一定的對(duì)稱結(jié)構(gòu)，滿足條件的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：或，
故答案為：6；（或）；
（5）由$\stackrel{反應(yīng)條件1}{→}$I$→_{OH-}^{（CH_{3}）_{2}SO_{4}}$J$\stackrel{反應(yīng)條件2}{→}$K$\stackrel{反應(yīng)條件3}{→}$，根據(jù)初始原料苯酚、最終產(chǎn)物可知，反應(yīng)過程中需要引進(jìn)硝基、-C（CH₃）₃，結(jié)合信息反應(yīng)可知，I轉(zhuǎn)化成J是為了保護(hù)酚羥基，反應(yīng)1中一定引進(jìn)了-C（CH₃）₃，所以反應(yīng)條件1為（CH₃）₃CCl/AlCl₃，I為；再利用逆推法，反應(yīng)條件3應(yīng)該為將酚羥基還原，則K為，反應(yīng)條件3為濃HI；反應(yīng)2通過硝化反應(yīng)引進(jìn)硝基，
故答案為：（CH₃）₃CCl/AlCl₃；；濃HI．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有機(jī)合成，題目難度較大，明確合成原理為解答關(guān)鍵，注意熟練掌握常見有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，明確同分異構(gòu)體的概念及書寫原則，（5）為難點(diǎn)，需要充分利用題中信息反應(yīng)原理，試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力．