Question

自20世纪90年代以来，芳炔类大环化合物的研究发展十分迅速，具有不同分子结构和几何形状的这一类物质在高科技领域有着十分广泛的应用前景．合成芳炔类大环的一种方法是以苯乙炔为基本原料，经过反应得到一系列的芳炔类大环化合物，其结构为：

（1）上述系列中第1种物质的分子式为

 

；第n种物质的分子式为

 

．
（2）以苯乙炔为基本原料，经过一定反应而得到最终产物．假设反应过程中原料无损失，理论上消耗苯乙炔与所得芳炔类大环化合物的质量比为

 

．
（3）苯乙炔在一定条件下也能加聚成导电塑料，该材料的化学式是

 

．

Answer 1

考点：芳香烃、烃基和同系物

专题：有机化学基础

分析：（1）根据图中物质的结构简式，结合C的四价结构，数出C原子、H原子的个数，写出4种物质的分子式，找出规律，书写出第n种物质的分子式；
（2）观察苯乙炔与芳炔类大环化合物的结构，n个苯乙炔经过一定反应得到芳炔类大环化合物，整个过程失去2n个H原子，从而得两者质量比；
（3）苯乙炔在一定条件下发生加聚反应生成聚苯乙炔．

解答： 解：（1）由图中1物质的结构简式，结合C的四价结构，可得该物质的分子式为C₂₄H₁₂，同理：第2种物质的分子式为：C₃₂H₁₆，第3种物质的分子式为：C₄₀H₂₀，第4种物质的分子式为：C₄₈H₂₄，故第n种物质的分子式为C_8n+16H_4n+8，
故答案为：C₂₄H₁₂；C_8n+16H_4n+8；
（2）观察苯乙炔与芳炔类大环化合物的结构，每2个苯乙炔通过C-C连接减少2个H原子，由于成环，所以n个苯乙炔通过n个C-C连接，得到芳炔类大环化合物，整个过程失去2n个H原子，根据质量守恒，所以苯乙炔与所得芳炔类大环化合物的质量比为102n：（102n-2n）=51：50，
故答案为：51：50；
（3）苯乙炔在一定条件下发生加聚反应生成聚苯乙炔，结构简式为：，故化学式为：C_8nH_6n，
故答案为：C_8nH_6n．

点评：本题是一道信息题，考查学生的观察、思维、根据信息获取知识等各方面能力，难度较大，是有机中的重要题型．