题目
我国科学家最近在光-酶催化合成中获得重大突破,光-酶协同可实现基于三组分反应的有机合成,其中的一个反应如图(反应条件略:Ph—代表苯基C6H5—)。CHO Q o Ph-|||-Ph +Ph +Br → +-|||-Ph Ph Ph OH-|||-la 2a 3a 4a 5a-|||-(a-溴代丙酮) (主产物) (副产物)(1)化合物1a中含氧官能团的名称为 ____ 。(2)①化合物2a的分子式为 ____ 。②2a可与H2O发生加成反应生成化合物Ⅰ。在Ⅰ的同分异构体中,同时含有苯环和醇羟基结构的共 ____ 种(含化合物Ⅰ)。(3)下列说法正确的有 ____ 。A.在1a、2a和3a生成4a的过程中,有π键断裂与σ键形成B.在4a分子中,存在手性碳原子,并有20个碳原子采取sp2杂化C.在5a分子中,有大π键,可存在分子内氢键,但不存在手性碳原子D.化合物5a是苯酚的同系物,且可发生原子利用率为100%的还原反应(4)一定条件下,Br2与丙酮(CH3COCH3)发生反应,溴取代丙酮中的α—H,生成化合物3a。若用核磁共振氢谱监测该取代反应,则可推测:与丙酮相比,产物3a的氢谱图中 ____ 。(5)已知:羧酸在一定条件下,可发生类似于丙酮的α—H取代反应。根据上述信息,分三步合成化合物Ⅱ。CHO Q o Ph-|||-Ph +Ph +Br → +-|||-Ph Ph Ph OH-|||-la 2a 3a 4a 5a-|||-(a-溴代丙酮) (主产物) (副产物)①第一步,引入溴:其反应的化学方程式为 ____ 。②第二步,进行 ____ (填具体反应类型):其反应的化学方程式为 ____ (注明反应条件)。③第三步,合成Ⅱ:②中得到的含溴有机物与1a、2a反应。(6)参考上述三组分反应,直接合成化合物Ⅲ,需要以1a、 ____ (填结构简式)和3a为反应物。CHO Q o Ph-|||-Ph +Ph +Br → +-|||-Ph Ph Ph OH-|||-la 2a 3a 4a 5a-|||-(a-溴代丙酮) (主产物) (副产物)
我国科学家最近在光-酶催化合成中获得重大突破,光-酶协同可实现基于三组分反应的有机合成,其中的一个反应如图(反应条件略:Ph—代表苯基C6H5—)。

(1)化合物1a中含氧官能团的名称为 ____ 。
(2)①化合物2a的分子式为 ____ 。
②2a可与H2O发生加成反应生成化合物Ⅰ。在Ⅰ的同分异构体中,同时含有苯环和醇羟基结构的共 ____ 种(含化合物Ⅰ)。
(3)下列说法正确的有 ____ 。
A.在1a、2a和3a生成4a的过程中,有π键断裂与σ键形成
B.在4a分子中,存在手性碳原子,并有20个碳原子采取sp2杂化
C.在5a分子中,有大π键,可存在分子内氢键,但不存在手性碳原子
D.化合物5a是苯酚的同系物,且可发生原子利用率为100%的还原反应
(4)一定条件下,Br2与丙酮(CH3COCH3)发生反应,溴取代丙酮中的α—H,生成化合物3a。若用核磁共振氢谱监测该取代反应,则可推测:与丙酮相比,产物3a的氢谱图中 ____ 。
(5)已知:羧酸在一定条件下,可发生类似于丙酮的α—H取代反应。
根据上述信息,分三步合成化合物Ⅱ。

①第一步,引入溴:其反应的化学方程式为 ____ 。
②第二步,进行 ____ (填具体反应类型):其反应的化学方程式为 ____ (注明反应条件)。
③第三步,合成Ⅱ:②中得到的含溴有机物与1a、2a反应。
(6)参考上述三组分反应,直接合成化合物Ⅲ,需要以1a、 ____ (填结构简式)和3a为反应物。


(1)化合物1a中含氧官能团的名称为 ____ 。
(2)①化合物2a的分子式为 ____ 。
②2a可与H2O发生加成反应生成化合物Ⅰ。在Ⅰ的同分异构体中,同时含有苯环和醇羟基结构的共 ____ 种(含化合物Ⅰ)。
(3)下列说法正确的有 ____ 。
A.在1a、2a和3a生成4a的过程中,有π键断裂与σ键形成
B.在4a分子中,存在手性碳原子,并有20个碳原子采取sp2杂化
C.在5a分子中,有大π键,可存在分子内氢键,但不存在手性碳原子
D.化合物5a是苯酚的同系物,且可发生原子利用率为100%的还原反应
(4)一定条件下,Br2与丙酮(CH3COCH3)发生反应,溴取代丙酮中的α—H,生成化合物3a。若用核磁共振氢谱监测该取代反应,则可推测:与丙酮相比,产物3a的氢谱图中 ____ 。
(5)已知:羧酸在一定条件下,可发生类似于丙酮的α—H取代反应。
根据上述信息,分三步合成化合物Ⅱ。

①第一步,引入溴:其反应的化学方程式为 ____ 。
②第二步,进行 ____ (填具体反应类型):其反应的化学方程式为 ____ (注明反应条件)。
③第三步,合成Ⅱ:②中得到的含溴有机物与1a、2a反应。
(6)参考上述三组分反应,直接合成化合物Ⅲ,需要以1a、 ____ (填结构简式)和3a为反应物。

题目解答
答案
(1)化合物1a中含氧官能团的名称为醛基,
故答案为:醛基;
(2)①化合物2a的分子中C、H原子个数依次是8、8,则化合物2a的分子式为C8H8,
故答案为:C8H8;
②2a可与H2O发生加成反应生成化合物Ⅰ,I为
或
,在Ⅰ的同分异构体中,同时含有苯环和醇羟基结构,取代基可能是—CH2CH2OH或—CH(OH)CH3或—CH3和—CH2OH,I有两种,如果取代基为—CH2OH和—CH3,有3种结构,所以在Ⅰ的同分异构体中,同时含有苯环和醇羟基结构的共5种(含化合物Ⅰ),
故答案为:5;
(3)A.在1a、2a和3a生成4a的过程中,1a和2a发生加成反应然后再和3a发生取代反应生成主产物4a,有π键断裂与σ键形成,故A正确;
B.在4a分子中,存在手性碳原子,苯环及连接双键的碳原子采用sp2杂化;并有20个碳原子采取sp2杂化,故B正确;
C.在5a分子中,苯环中有大π键,可存在分子内氢键,连接醇羟基的碳原子为手性碳原子,所以含有手性碳原子,故C错误;
D.化合物5a和苯酚的结构不相似,二者不互为同系物,故D错误;
故答案为:AB;
(4)一定条件下,Br2与丙酮(CH3COCH3)发生反应,溴取代丙酮中的α—H,生成化合物3a,若用核磁共振氢谱监测该取代反应,则可推测:与丙酮相比,产物3a的氢谱图中有2个吸收峰,吸收峰的面积之比为2:3,
故答案为:有2个吸收峰,吸收峰的面积之比为2:3;
(5)1a、2a和BrCH2COOCH3发生反应生成化合物Ⅱ
;
①羧酸在一定条件下,可发生类似于丙酮的α—H取代反应,第一步,引入溴:该反应为CH3COOH和溴发生取代反应生成BrCH2COOH,反应方程式为CH3COOH+Br2$\stackrel{一定条件下}{→}$BrCH2COOH+HBr,
故答案为:CH3COOH+Br2$\stackrel{一定条件下}{→}$BrCH2COOH+HBr;
②第二步,进行酯化反应,即BrCH2COOH和CH3OH发生酯化反应生成BrCH2COOCH3,反应方程式为BrCH2COOH+CH3OH$⇌_{△}^{浓硫酸}$BrCH2COOCH3+H2O,
故答案为:酯化反应;BrCH2COOH+CH3OH$⇌_{△}^{浓硫酸}$BrCH2COOCH3+H2O;
(6)参考上述三组分反应,直接合成化合物,1a和另一种物质发生加成反应然后和3a发生取代反应生成Ⅲ,根据
的结构简式知,该物质的结构简式为CH2=C(CH3)C(CH3)=CH2,
故答案为:CH2=C(CH3)C(CH3)=CH2。
故答案为:醛基;
(2)①化合物2a的分子中C、H原子个数依次是8、8,则化合物2a的分子式为C8H8,
故答案为:C8H8;
②2a可与H2O发生加成反应生成化合物Ⅰ,I为
或
,在Ⅰ的同分异构体中,同时含有苯环和醇羟基结构,取代基可能是—CH2CH2OH或—CH(OH)CH3或—CH3和—CH2OH,I有两种,如果取代基为—CH2OH和—CH3,有3种结构,所以在Ⅰ的同分异构体中,同时含有苯环和醇羟基结构的共5种(含化合物Ⅰ),故答案为:5;
(3)A.在1a、2a和3a生成4a的过程中,1a和2a发生加成反应然后再和3a发生取代反应生成主产物4a,有π键断裂与σ键形成,故A正确;
B.在4a分子中,存在手性碳原子,苯环及连接双键的碳原子采用sp2杂化;并有20个碳原子采取sp2杂化,故B正确;
C.在5a分子中,苯环中有大π键,可存在分子内氢键,连接醇羟基的碳原子为手性碳原子,所以含有手性碳原子,故C错误;
D.化合物5a和苯酚的结构不相似,二者不互为同系物,故D错误;
故答案为:AB;
(4)一定条件下,Br2与丙酮(CH3COCH3)发生反应,溴取代丙酮中的α—H,生成化合物3a,若用核磁共振氢谱监测该取代反应,则可推测:与丙酮相比,产物3a的氢谱图中有2个吸收峰,吸收峰的面积之比为2:3,
故答案为:有2个吸收峰,吸收峰的面积之比为2:3;
(5)1a、2a和BrCH2COOCH3发生反应生成化合物Ⅱ
;①羧酸在一定条件下,可发生类似于丙酮的α—H取代反应,第一步,引入溴:该反应为CH3COOH和溴发生取代反应生成BrCH2COOH,反应方程式为CH3COOH+Br2$\stackrel{一定条件下}{→}$BrCH2COOH+HBr,
故答案为:CH3COOH+Br2$\stackrel{一定条件下}{→}$BrCH2COOH+HBr;
②第二步,进行酯化反应,即BrCH2COOH和CH3OH发生酯化反应生成BrCH2COOCH3,反应方程式为BrCH2COOH+CH3OH$⇌_{△}^{浓硫酸}$BrCH2COOCH3+H2O,
故答案为:酯化反应;BrCH2COOH+CH3OH$⇌_{△}^{浓硫酸}$BrCH2COOCH3+H2O;
(6)参考上述三组分反应,直接合成化合物,1a和另一种物质发生加成反应然后和3a发生取代反应生成Ⅲ,根据
的结构简式知,该物质的结构简式为CH2=C(CH3)C(CH3)=CH2,故答案为:CH2=C(CH3)C(CH3)=CH2。