Question

某有机化合物A经李比希法测得其中含碳为72.0%、含氢为 6.67%，其余含有氧．现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构．
方法一：用质谱法分析得知A的相对分子质量为150．
方法二：核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5个峰，其面积之比为1：2：2：2：3．如图A．
方法三：利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱如图B．

试填空．
（1）A的分子式为

C₉H₁₀O₂

．
（2）A的分子中只含一个甲基的依据是

bc

（填序号）．
a．A的相对分子质量         b．A的分子式
c．A的核磁共振氢谱图       d．A分子的红外光谱图
（3）A的结构简式为

C₆H₅COOCH₂CH₃

．
（4）A的芳香类同分异构体有多种，其中符合下列条件：①分子结构中只含一个官能团；②分子结构中含有一个甲基；③苯环上只有一个取代基．则该类A的芳香类同分异构体共有

6

种．

Answer 1

分析：（1）根据各元素的含量，结合相对分子质量确定有机物A中C、H、O原子个数，进而确定有机物A的分子式；
（2）A的核磁共振氢谱有5个峰，说明分子中有5种H原子，其面积之比为对应的各种H原子个数之比，根据分子式可知分子中H原子总数，进而确定甲基数目；
（3）根据A分子的红外光谱，核磁共振氢谱确定确定A的结构简式；
（4）确定取代基的组成为，书写符合条件的取代基的异构体，据此解答．

解答：解：（1）有机物A中C原子个数N（C）═

150×72%

12

=9，有机物A中H原子个数N（H）═

150×6.67%

1

=10，
有机物A中O原子个数N（O）═

150-12×9-10

16

2，所以有机物A的分子式为C₉H₁₀O₂，
故答案为：C₉H₁₀O₂；
（2）A的核磁共振氢谱有5个峰，说明分子中有5种H原子，其面积之比为对应的各种H原子个数之比，由分子式可知分子中H原子总数，进而确定甲基数目，所以需要知道A的分子式及A的核磁共振氢谱图，
故答案为：bc；
（3）由A分子的红外光谱知，含有C₆H₅C-基团，由苯环上只有一个取代基可知，苯环上的氢有三种，H原子个数分别为1个、2个、2个．由A的核磁共振氢谱可知，除苯环外，还有两种氢，且两种氢的个数分别为2个、3个，由A分子的红外光谱可知，A分子结构有碳碳单键及其它基团，所以符合条件的有机物A结构简式为C₆H₅COOCH₂CH₃，
故答案为：C₆H₅COOCH₂CH₃；
（4）由题目条件可知，取代基的组成为-C₃H₅O₂，符合条件的取代基有：-OOCCH₂CH₃、-COOCH₂CH₃、-CH₂OOCCH₃、-CH₂COOCH₃、-CH（CH₃）OOCH、-CH（CH₃）COOH，
故答案为：6．

点评：本题考查有机物分子式的确定、同分异构体的书写等，题目难度较大，本题易错点为（3），根据谱图写出符合条件的结构简式．