Question

過渡金屬鈀催化的偶聯(lián)反應是近年來有機合成的熱點之一，如反應①：

化合物II可由以下合成路線獲得：

（1）化合物I所含官能團的名稱為              ，化合物II的分子式為             。
（2）化合物IV的結構簡式為                      ，某同學設想無需經反應②、③、④和⑤，直接用酸性KMnO₄溶液就可將化合物III氧化為化合物VII，該設想明顯不合理，其理由是                                                          。
（3）化合物VII有多種同分異構體，請寫出一種符合下列要求的結構簡式            。
i）苯環(huán)上有兩個取代基 
ii）1 mol 該物質發(fā)生銀鏡反應能生成4 mol Ag
（4）反應⑥的化學方程式為                                        。（注明條件）
（5）化合物與化合物在一定條件下按物質的量之比1∶2可發(fā)生類似反應①的反應，請寫出其產物的結構簡式                                。

Answer 1

（16分）
（1）醛基、溴原子   (各1分共2分)     C₁₁H₁₂O₂      (2分)
（2）   (2分)
酸性KMnO₄溶液會氧化化合物III中的碳碳雙鍵   (2分)
（3）    (2分)
（4）  
(3分，無條件或條件錯誤扣1分，用“→”連接也給分，產物漏寫“H₂O”不給分)
（5）    (3分)

試題分析：（1）觀察反應①，化合物I由OHC—、—C₆H₄—、—Br構成，則所含官能團為醛基和溴原子，I的分子式為C₇H₅OBr；化合物II由CH₂=CH—、—C₆H₄—、—COO—、—CH₂CH₃構成，則II的分子式為C₁₁H₁₂O₂；（2）觀察II的合成路線，根據反應條件逆推，VI的結構簡式為CH₂=CH—C₆H₄—CHO，V的結構簡式為CH₂=CH—C₆H₄—CH₂OH，IV的結構簡式為CH₂=CH—C₆H₄—CH₂Cl；III的結構間式為CH₂=CH—C₆H₄—CH₃，名稱為對甲基苯乙烯，苯環(huán)上位于相對位置的兩個取代基分別為CH₂=CH—、—CH₃，由于乙烯和甲苯都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，直接用酸性高錳酸鉀溶液可同時氧化對甲基苯乙烯的兩個取代基，得到乙酸和對苯二甲酸等物質，不可能直接將化合物III氧化為VII；（3）依題意可知，VII的同分異構體中含有2個醛基，1個為—CHO，另一個為—CH₂CHO，苯環(huán)上兩個取代基存在位置異構，相對、相間、相鄰；（4）VI的結構簡式為CH₂=CH—C₆H₄—COOH，屬于羧酸，與乙醇在濃硫酸加熱作用下發(fā)生酯化反應，生成酯和水，由此可以書寫反應⑥的化學方程式；（5）反應①中化合物I的C—Br鍵斷鍵，化合物II的 CH₂=中的C—H鍵斷鍵，溴原子和氫原子結合生成溴化氫，其余部分結合生成有機物，這是過渡金屬鈀催化的偶聯(lián)反應原理，由此推斷1分子1，4—二溴苯與2分子苯乙炔發(fā)生偶聯(lián)反應時，前者所含2個C—Br鍵均斷裂，后者的HC≡中H—C鍵斷裂，生成2分子HBr和1分子C₆H₅—C≡C—C₆H₄—C≡C—C₆H₅。