Question

3．化合物A（C₁₂H₁₆O₂）经碱性水解、酸化后得到B和C（C₈H₈O₂）．C的核磁共振氢谱表明含有苯环，且苯环上有2种氢原子．B经过下列反应后得到G，G由碳、氢、氧三种元素组成，相对分子质量为172，元素分析表明，含碳55.8%，含氢7.0%，核磁共振氢谱显示只有一个峰．

已知：
请回答下列问题：
（1）写出E的分子式：C₄H₇O₂Br．
（2）写出A的结构简式：．
（3）写出F→G反应的化学方程式：，该反应属于取代反应（或酯化反应）（填反应类型）．
（4）写出满足下列条件的C的所有同分异构体：．
①是苯的对位二取代化合物；
②能与FeCl₃溶液发生显色反应；
③不考虑烯醇（）结构．
（5）在G的粗产物中，经检测含有聚合物杂质．写出聚合物杂质可能的结构简式（仅要求写出1种）：．

Answer 1

分析 化合物A（C₁₂H₁₆O₂）经碱性水解、酸化后得到B和C（C₈H₈O₂），B能二次氧化生成D，说明A是酯，B是醇，则C是羧酸，C（C₈H₈O₂）的核磁共振氢谱表明含有苯环，且苯环上有2种氢原子，则说明苯环上有2个取代基，且两个取代基处于对位，根据C的分子式知，C是对甲基苯甲酸，B经过下列反应后得到G，G由碳、氢、氧三种元素组成，元素分析表明，含碳55.8%，含氢7.0%，则氧37.2%，碳、氢、氧原子个数比=$\frac{55.8%}{12}$：$\frac{7%}{1}$：$\frac{37.2%}{16}$=2：3：1，相对分子质量为172，所以其分子式为C₈H₁₂O₄，核磁共振氢谱显示只有一个峰，说明G只有一种氢原子；B经过一系列反应后生成F，则B和F的碳原子个数相同，在加热浓硫酸作催化剂条件下，F反应生成G，则G是酯；根据A和C的分子式知，B是含有4个碳原子的一元醇，B经过两次氧化生成D，D是羧酸，D和溴、P反应生成E，根据题给信息知，E是含有溴原子的羧酸，E经过水解和酸化后生成F，F是含有羟基的羧酸，F自身发生酯化反应生成G，且G中只有一种H，所以G是含有两个甲基的环酯，F是2-甲基-2-羟基丙酸，E是2-甲基-2-溴丙酸，D是2-甲基丙酸，B是2-甲基丙醇，A是，据此答题．

解答 解：化合物A（C₁₂H₁₆O₂）经碱性水解、酸化后得到B和C（C₈H₈O₂），B能二次氧化生成D，说明A是酯，B是醇，则C是羧酸，C（C₈H₈O₂）的核磁共振氢谱表明含有苯环，且苯环上有2种氢原子，则说明苯环上有2个取代基，且两个取代基处于对位，根据C的分子式知，C是对甲基苯甲酸，B经过下列反应后得到G，G由碳、氢、氧三种元素组成，元素分析表明，含碳55.8%，含氢7.0%，则氧37.2%，碳、氢、氧原子个数比=$\frac{55.8%}{12}$：$\frac{7%}{1}$：$\frac{37.2%}{16}$=2：3：1，相对分子质量为172，所以其分子式为C₈H₁₂O₄，核磁共振氢谱显示只有一个峰，说明G只有一种氢原子；B经过一系列反应后生成F，则B和F的碳原子个数相同，在加热浓硫酸作催化剂条件下，F反应生成G，则G是酯；根据A和C的分子式知，B是含有4个碳原子的一元醇，B经过两次氧化生成D，D是羧酸，D和溴、P反应生成E，根据题给信息知，E是含有溴原子的羧酸，E经过水解和酸化后生成F，F是含有羟基的羧酸，F自身发生酯化反应生成G，且G中只有一种H，所以G是含有两个甲基的环酯，F是2-甲基-2-羟基丙酸，E是2-甲基-2-溴丙酸，D是2-甲基丙酸，B是2-甲基丙醇，A是，
（1）通过以上分析知，E是2-甲基-2-溴丙酸，E的分子式是C₄H₇O₂Br，故答案为：C₄H₇O₂Br；
（2）通过以上分析知，A的结构简式为：，
故答案为：；
（3）在加热、浓硫酸作催化剂条件下，F自身发生酯化反应生成G，反应方程式为：，
故答案为：；取代反应（或酯化反应）；
（4）①是苯的对位二取代化合物，说明苯环上含有2个取代基；
②能与FeCl₃溶液发生显色反应，说明其中一个取代基是酚羟基；
③不考虑烯醇（）结构，
所以满足条件的C的所有同分异构体：，

故答案为：；
（5）在G的粗产物中，经检测含有聚合物杂质，F发生分子间反应生成链状酯，酯的结构简式为，故答案为：．

点评 本题考查有机物的推断，题目难度较大，明确有机物的种类为解答该题的关键，注意结合题给信息、反应流程中官能团的变化判断．