Question

12．（1）2002年诺贝尔化学奖表彰的是在“看清”生物大分子真面目方面的科技成果，一项是美国科学家约翰•芬恩与日本科学家田中耕一“发明了对生物大分子的质谱分析法”；另一项是瑞士科学家库尔特•维特里希“发明了利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”．质子核磁共振（NMR）是研究有机物结构有力手段之一，在所有研究的化合物分子中，每一结构中的等性氢原子在NMR中都给出了相应的峰（信号），谱中峰的强度与结构中等性H原子个数成正比，例如乙醛的结构简式为CH₃-CHO，在NMR中有两个信号，其强度之比为3：1．请回答：
①某含氧有机物，它的相对分子质量为46．O，碳的质量分数为52.2%，氢的质量分数为33.0%，NMR中只有一个信号，请写出其结构简式CH₃OCH₃．
②分子式为C₂H₄0₂的甲、乙两种有机物，其结构简式分别为甲HO-CH₂CHO  乙：CH₃COOH，则在NMR中：甲有3个信号，其强度之比为1：2：1
（2）根据下面的反应路线及所给信息填空：

①A的结构简式是，名称是环己烷
②反应①的反应类型取代反应   反应 ②的反应类型消去反应
③反应④的化学方程式+2NaOH$→_{△}^{醇}$+2NaBr+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）①根据元素的质量分数和相对分子质量为46可以确定原子数目，然后确定其分子式，然后NMR中只有一个信号，确定其结构，写出其结构简式；
②甲为HO-CH₂CHO，分子中有羟基和醛基另外还有一个亚甲基，所以分子中有三种位置的氢原子，据此判断；
（2）A与氯气在光照条件下的取代反应生成一氯环己烷，则A为，一氯环己烷发生卤代烃的消去反应生成环己烯，环己烯与溴发生加成反应生成B为，B在氢氧化钠溶液、加热条件下发生消去反应生成1，3-环己二烯，据此解答．

解答 解：（1）①该有机物X碳的质量分数为52.2%，氢的质量分数为13.0%，则氧元素的质量分数为：1-52.2%-13.0%=34.8%，则X中C、H、O原子的个数之比为：$\frac{52.2%}{12}$：$\frac{13.0%}{1}$：$\frac{34.8%}{16}$=2：6：1，该有机物的最简式为C₂H₆O，最简式的式量为46，X的相对分子量为46，则X的最简式就是其分子式，NMR中只有一个信号，则结构中只有一种氢，所以结构简式为：CH₃OCH₃，故答案为：CH₃OCH₃；
②甲为HO-CH₂CHO，分子中有羟基和醛基另外还有一个亚甲基，所以分子中有三种位置的氢原子，其个数比为1：2：1，所以在NMR中：甲有3个信号，其强度之比为1：2：1，
故答案为：3；1：2：1；
（2）A与氯气在光照条件下的取代反应生成一氯环己烷，则A为，一氯环己烷发生卤代烃的消去反应生成环己烯，环己烯与溴发生加成反应生成B为，B在氢氧化钠溶液、加热条件下发生消去反应生成1，3-环己二烯．
（1）由上述分析可知，A的结构简式是，名称是：环己烷，故答案为：；环己烷；
（2）反应①为取代反应，反应②属于消去反应，故答案为：取代反应；消去反应；
（3）反应④是卤代烃在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生的消去反应，反应方程式为：+2NaOH$→_{△}^{醇}$+2NaBr+2H₂O，
故答案为：+2NaOH$→_{△}^{醇}$+2NaBr+2H₂O．

点评 本题考查有机物的推断与合成，注意根据有机物的结构与反应条件进行分析解答，需要学生熟练掌握官能团的性质与转化，难度不大．