Question

（2010?启东市模拟）某种芳香族化合物A，其蒸气密度是相同条件下H₂密度的82倍．A由碳、氢、氧三种元素组成，经测定碳、氢的质量分数分别为
73.2%和7.32%．
（1）A的分子式是

C₁₀H₁₂O₂

．
（2）已知：
ⅰ．（R₁、R₂、R₃代表烃基）
ⅱ．
又知，A在一定条件下能发生如下转化，某些生成物（如H₂O等）已略去．

请回答：
①步骤Ⅰ的目的是

保护酚羟基

；
②若G为碳酸，则E的结构简式是

HCOOH

③F→H的反应类型是

缩聚反应

；
④F在一定条件下可发生酯化反应，生成M（M与FeCl₃反应，溶液呈紫色；且分子结构中含有苯环和一个七元环）请写出该反应的化学方程式

；
⑤A的结构简式是

；上述转化中B→D的化学方程式是

．
（3）已知A的某种同分异构体N具有如下性质：
①N与FeCl₃反应，溶液呈紫色；
②N在一定条件下可发生银镜反应，N与H₂在苯环侧链上按照物质的量之比1：1作用后的生成物不能发生消去反应；
③在通常情况下，1mol N能与含1mol Br₂的浓溴水发生取代反应；
④N分子中苯环上的取代基上无支链．
请写出：N可能的结构简式

（写一种即可）．
（4）请设计合理方案，完成从到的合成路线（用合成路线流程图表示，并注明反应条件）．
提示：①；合成过程中无机试剂任选；②合成路线流程图示例如下：
CH₃CH₂OH

浓H2SO4

170℃

CH₂=CH₂

高温、高压

催化剂

Answer 1

分析：某种芳香族化合物A，其蒸气密度是相同条件下H₂密度的82倍，相同条件下，气体的密度之比等于其相对分子质量之比，所以A的相对分子质量为164，A由碳、氢、氧三种元素组成，经测定碳、氢的质量分数分别为73.2%和7.32%，则氧元素的质量分数是19.48%，则A中碳、氢、氧的原子个数之比=

73.2%

12

：

7.32%

1

：

19.48%

16

=5：6：1，A的相对分子质量为164，所以A的分子式为C₁₀H₁₂O₂；F在一定条件下发生缩合反应生成H，根据H的结构简式知F的结构简式为，D和氢碘酸发生取代反应生成F，结合给予信息ii知，D的结构简式为，B能新制氢氧化铜反应生成D和氧化亚铜，B中的醛基被氧化生成羧基，则B的结构简式为：，A和碘烷发生取代反应，然后再和臭氧、锌、水反应生成B和C，结合A的分子式、题给信息i、ii知，A的结构简式为，C的结构简式为：HCHO，甲醛和新制氢氧化铜反应生成E甲酸，甲酸和新制氢氧化铜反应生成G．

解答：解：某种芳香族化合物A，其蒸气密度是相同条件下H₂密度的82倍，相同条件下，气体的密度之比等于其相对分子质量之比，所以A的相对分子质量为164，A由碳、氢、氧三种元素组成，经测定碳、氢的质量分数分别为73.2%和7.32%，则氧元素的质量分数是19.48%，则A中碳、氢、氧的原子个数之比=

73.2%

12

：

7.32%

1

：

19.48%

16

=5：6：1，A的相对分子质量为164，所以A的分子式为C₁₀H₁₂O₂；F在一定条件下发生缩合反应生成H，根据H的结构简式知F的结构简式为，D和氢碘酸发生取代反应生成F，结合给予信息ii知，D的结构简式为，B能新制氢氧化铜反应生成D和氧化亚铜，B中的醛基被氧化生成羧基，则B的结构简式为：，A和碘烷发生取代反应，然后再和臭氧、锌、水反应生成B和C，结合A的分子式、题给信息i、ii知，A的结构简式为，C的结构简式为：HCHO，甲醛和新制氢氧化铜反应生成E甲酸，甲酸和新制氢氧化铜反应生成G．
（1）通过以上分析知，A的分子式是C₁₀H₁₂O₂，故答案为：C₁₀H₁₂O₂；
（2）①为防止酚羟基被氧化，先用A和碘烷反应使酚羟基变为醚键，故答案为：保护酚羟基；
②若G为碳酸，E中的醛基和氢氧化铜反应羧基，则E是甲酸，其结构简式为HCOOH，故答案为：HCOOH；
③在一定条件下，F发生缩聚反应生成H，所以发生的反应类型是缩聚反应，故答案为：缩聚反应；
④F在一定条件下可发生酯化反应，生成M（M与FeCl₃反应，溶液呈紫色，说明含有酚羟基；且分子结构中含有苯环和一个七元环），所以该反应的化学方程式为：，
故答案为：；
⑤通过以上分析知，A的结构简式为：，B→D的化学方程式为：
，
故答案为：，；
（3）已知A的某种同分异构体N具有如下性质：
①N与FeCl₃反应，溶液呈紫色，说明N含有酚羟基；
②N在一定条件下可发生银镜反应，说明N中含有醛基，N与H₂在苯环侧链上按照物质的量之比1：1作用后的生成物不能发生消去反应，说明醛基直接连接苯环；
③在通常情况下，1mol N能与含1mol Br₂的浓溴水发生取代反应，说明酚羟基的邻、对位上只有一个位置不含取代基；
④N分子中苯环上的取代基上无支链，
所以符合以上条件的N的结构简式为：，
故答案为：；
（4）根据和的结构简式知，变化的是-CH₃变为-COOCH₂CH₃，因为酚羟基易被氧化，为防止酚羟基氧化，先用碘烷和酚羟基反应生成醚键，然后用酸性高锰酸钾溶液氧化甲基使其生成羧基，羧基再和乙醇反应生成酯基，从而得到目标生成物，所以其反应路线为，
故答案为：．

点评：本题考查了有机物推断及合成，明确有机物的断键和成键方式是解本题的关键，有机合成中，先根据最初反应物和目标生成物的不同、及其官能团，选取合适的反应路线来合成目标生成物，注意有些取代基要进行保护，防止生成其它不必要的物质，难度较大．