Question

芳香族化合物B，C、F與鏈狀有機物A、D、E、G間的轉化關系如圖所示．B中苯環上的一溴代物有四種，D可發生銀鏡反應，C、G屬于同類有機物．以下變化中，某些反應條件及產物未標明．C、G組成元素相同，M_r（C）-M_r（G）=76，C中碳、氫、氧原子個數比為5：6：1，G的通式為C_2nH_4nO_n，在某條件下，G蒸氣密度是氦氣的22倍．X是一種相對分子質量為32的單質．1mol F與足量碳酸氫鈉溶液反應在標準狀況下產生氣體44.8L．

（1）C可能的結構簡式為

．
（2）一定條件下F與足量A發生反應的化學方程式為

或

．
（3）同時符合下列條件的B的同分異構體有

4

種．
a．能發生水解反應
b．能與新制Cu（OH）₂在加熱條件下反應
c．分子中含有苯環．

Answer 1

分析：在某條件下，G蒸氣密度是氦氣的22倍，則Mr（G）=22×4=88，G的通式為C_2nH_4nO_n，故44n=88，n=2，G的分子式為C₄H₈O₂，
Mr（C）=88+76=164，C中碳、氫、氧原子個數比為5：6：1，令組成為（C₅H₆O）_m，則（60+6+16）m=164，故m=2，故C的分子式為C₁₀H₁₂O₂，
X是一種相對分子質量為32的單質，則X應是O₂，
由A可進行兩步氧化得到E，可知A為醇，E為羧酸，且A與E中碳原子個數相同．又A與E反應生成G，故A、E中碳原子數為2，可推得：A為CH₃CH₂OH，E為CH₃COOH，D為CH₃CHO，
由于G是酯，C與G屬于同類有機物，故C也為酯．由A（C₂H₆O）和B反應可生成酯C（C₁₀H₁₂O₂），結合反應前后原子守恒關系，可推得B的分子式為C₈H₈O₂，而B與A可發生酯化反應，可知B為羧酸，故B含有一個羧基和一個甲基，而B中苯環上的一溴代物有四種，那么B苯環上羧基和甲基必處于鄰位或間位，故B有兩種結構，由此可推知C的結構．根據F與碳酸氫鈉反應產生二氧化碳：1 molF→2molCO₂→2molNaHCO₃，F中含有2個-COOH，B中的甲基被酸性KMnO₄溶液氧化得到羧基，故F為鄰苯二甲酸或間苯二甲酸．B的同分異構體中符合能發生水解反應和能與新制氫氧化銅反應的B的同分異構體中必為甲酸某酯，若含有1個側鏈為-CH₂OOCH，含有2個側鏈為-CH₃、-CH₂OOCH．

解答：解：在某條件下，G蒸氣密度是氦氣的22倍，則Mr（G）=22×4=88，G的通式為C_2nH_4nO_n，故44n=88，n=2，G的分子式為C₄H₈O₂，
Mr（C）=88+76=164，C中碳、氫、氧原子個數比為5：6：1，令組成為（C₅H₆O）_m，則（60+6+16）m=164，故m=2，故C的分子式為C₁₀H₁₂O₂，
X是一種相對分子質量為32的單質，則X應是O₂，
由A可進行兩步氧化得到E，可知A為醇，E為羧酸，且A與E中碳原子個數相同．又A與E反應生成G，故A、E中碳原子數為2，可推得：A為CH₃CH₂OH，E為CH₃COOH，D為CH₃CHO，
由于G是酯，C與G屬于同類有機物，故C也為酯．由A（C₂H₆O）和B反應可生成酯C（C₁₀H₁₂O₂），結合反應前后原子守恒關系，可推得B的分子式為C₈H₈O₂，而B與A可發生酯化反應，可知B為羧酸，故B含有一個羧基和一個甲基，而B中苯環上的一溴代物有四種，那么B苯環上羧基和甲基必處于鄰位或間位，故B有兩種結構，由此可推知C的結構．根據F與碳酸氫鈉反應產生二氧化碳：1 molF→2molCO₂→2molNaHCO₃，F中含有2個-COOH，B中的甲基被酸性KMnO₄溶液氧化得到羧基，故F為鄰苯二甲酸或間苯二甲酸，
（1）B的分子式為C₈H₈O₂，苯環上羧基和甲基處于鄰位或間位，與CH₃CH₂OH反應生成C，可知C可能為，
故答案為：；
（2）F為鄰苯二甲酸或間苯二甲酸，與乙醇發生酯化反應方程式為：或，
故答案為：或；
（3）能發生水解反應、能與新制氫氧化銅反應的B的同分異構體中必為甲酸某酯，若含有1個側鏈為-CH₂OOCH，含有2個側鏈為-CH₃、-CH₂OOCH，有鄰、間、對三種，分別為，故有4種同分異構體，
故答案為：4．

點評：本題考查有機物的推斷，題目難度中等，確定G的分子式是解題的關鍵，結合反應特點利用順推法、逆推法相結合進行推斷，注意掌握常見官能團的性質．