Question

（2009?海淀區(qū)一模）芳香族化合物X常用于制造農(nóng)藥、感光材料等．X由碳、氫、氧三種元素組成，相對分子質量為136，其中碳、氫元素的質量分數(shù)之和為76.5%．結構分析表明X中含有一個甲基，苯環(huán)上的一氯代物有兩種．X經(jīng)熱的酸性KMnO₄溶液處理后，轉化為Y，1mol Y與足量NaHCO₃溶液反應生成標準狀況下44.8L CO₂氣體．
試回答下列問題：
（1）X的分子式為

C₈H₈O₂

，Y中含氧官能團的名稱為

羧基

．
（2）已知A、B、C、D與X互為同分異構體，且均是一取代芳香族化合物，其中B可以發(fā)生銀鏡反應．相關反應如下：
①寫出A、D的結構簡式：

、

．
②寫出C與足量的NaOH溶液加熱時發(fā)生反應的化學方程式

，該反應中涉及到的有機反應類型為

取代或水解反應

．
③屬于芳香族化合物的E的同分異構體有

4

種．
④寫出足量的G與Y在一定條件下發(fā)生反應的化學方程式

．

Answer 1

分析：碳、氫元素的質量分數(shù)之和為76.5%，則O元素的質量分數(shù)為1-76.5%=23.5%，則分子中O原子的個數(shù)為

136×23.5%

16

=2，故剩余C、H的總式量為136-32=104，C原子數(shù)目最大為

104

12

=8…8，H原子數(shù)目達最大，故分子式為C₈H₈O₂，因為結構中含有甲基，苯環(huán)上的一氯代物有兩種，說明苯環(huán)上有2個不同的取代基，且位于對位，經(jīng)熱的酸性KMnO₄溶液處理后轉化為Y，1mol Y與足量NaHCO₃溶液反應生成標準狀態(tài)下44.8L CO₂氣體，說明Y中含有2個-COOH，則X應含有1個甲基、1個羧基，結構簡式為；
因為A、B、C、D均與X互為同分異構體，且均是有一個取代基的芳香族化合物，則可能的結構有、、、等，結合框圖G連續(xù)氧化得到E，推斷G為醇，E為酸，則A為，B為，含有-CHO，可以發(fā)生銀鏡反應，C發(fā)生水解反應，生成苯酚，故C為，D發(fā)生酯化反應，故D為，以此解答該題．

解答：解：（1）碳、氫元素的質量分數(shù)之和為76.5%，則O元素的質量分數(shù)為1-76.5%=23.5%，則分子中O原子的個數(shù)為

136×23.5%

16

=2，故剩余C、H的總式量為136-32=104，C原子數(shù)目最大為

104

12

=8…8，H原子數(shù)目達最大，故分子式為C₈H₈O₂，因為結構中含有甲基，苯環(huán)上的一氯代物有兩種，說明苯環(huán)上有2個不同的取代基，且位于對位，經(jīng)熱的酸性KMnO₄溶液處理后轉化為Y，1mol Y與足量NaHCO₃溶液反應生成標準狀態(tài)下44.8L CO₂氣體，說明Y中含有2個-COOH，則X應含有1個甲基、1個羧基，結構簡式為，熱的酸性KMnO₄溶液處理后轉化為Y，為，
故答案為：C₈H₈O₂；羧基；
（2）因為A、B、C、D均與X互為同分異構體，且均是有一個取代基的芳香族化合物，則可能的結構有、、、等，結合框圖G連續(xù)氧化得到E，推斷G為醇，E為酸，則A為，B為，含有-CHO，可以發(fā)生銀鏡反應，C發(fā)生水解反應，生成苯酚，故C為，D發(fā)生酯化反應，故D為，
①由以上分析可知，A為，D為，
故答案為：；；
②C為，與足量的NaOH溶液加熱時發(fā)生反應的化學方程式為，
故答案為：；取代或水解；

③E為苯甲酸，對應的屬于芳香族化合物的同分異構體有和（鄰、間、對）共4種，故答案為：4；
④G為苯甲醇，Y為，足量的G與Y可發(fā)生酯化反應，方程式為，
故答案為：．

點評：本題考查有機物的合成與推斷，難度較大，推斷X的結構是解答該題的關鍵，注意掌握官能團的性質．