1、 高中化学 “芳香族化合物”结构和性质题解及启示 李江群 例 1. 分子式为 388 OHC 的芳香族化合物有多种不同的结构，其中 A、 B、 C三种有机物苯环上的一氯取代物均有两种。等物质的量的 A、 B、 C 分别与足量的 NaOH 溶液完全反应时，消耗 NaOH 的物质的量为 1： 2： 3。 （ 1） A 可发生分子间酯化反应； B 遇 3FeCl 溶液显紫色，其分子内含有羧基，则 A、 B的结构简式分别为 A_， B_。 （ 2） C可以看为酯类， C与足量的 NaOH 溶液反应的方程式为 _。 解析：本题只限于在芳香族化合物中寻找答案。由“ A、 B、 C三种有机物苯环上的一氯取代
2、物均有两种”知：该芳香族化合物中除苯环外还应有两个取代基，且在对位上。分子式可改写为： 34246 OHCHC ，而 342 OHC 可以分解为两个取代基的方法有： OH 和COOHCH2 或 OHCH2 和 COOH 或 OH 和 COOCH3 等；能与 NaOH 溶液反应的官能团有：酚羟基 )( OH 、羧基（ COOH ）、酯（ COO ）。根据题意 molA1 与molNaOH1 反应，且 A能发生酯化反应，说明 A中含有醇羟基或羧基，可推测得 A的结构简式为： ，与 NaOH 反应的化学方程式为： 。“ B遇 3FeCl 溶液显紫色，其分子内含有羧基”，说明 B 分子中含有酚羟基和羧
3、基，得 B 的结构简式为：， 它 与 NaOH 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ：。“ C可以看为酯类”， C 的结构简式为： ，它与 NaOH 反应的化学方程式为：。 例 2. A、 B都是芳香族化合物， 1molA水解得到 1molB和 1mol醋酸。 A、 B的相对分子质量都不超过 200，完全燃烧都只生成 2CO 和 OH2 。且 B分子中碳和氢元素总的质量分数为65.2%。 A溶液具有酸性，不能使氯化铁溶液显色。 （ 1） A、 B相对分子质量之差 为 _；（ 2） 1个 B中应该有 _个氧原子；（ 3）A的分子式为 _。 解析：（ 1）“ A、 B 都是芳香族化合物”说明 A、
4、 B 分子中碳原子数大于 6，“ 1molA 水解得到 1molB和 1mol醋酸”可表示为 C O O HCHBOHA 32 M(A) 18 M(B) 60 质量守恒知： 60)(18)( BMAM ，得 42)()( BMAM 。 （ 2） B 是芳香族化合物，相对分子质量最小的芳香族化合物是苯酚，其相对分子质量是 94，又因 A、 B 的相对分子质量都小于 200，故 B 的相对分子质量的取值范围是：158)(94 BM ；另外“ B分子中碳和氢元素总的质量分数为 65.2%”则 B分子中氧元素的质量分数是 34.8%，所以有： %8.34%100)(16 BM n， nBM 46)(
5、， n 只能等于 3。且 138)( BM ，因此 B 的分子式可表示为： )6(3 xOHC yx ，即： 9012 yx ，结合芳香族化合物中碳、氢元素关系讨论得：当 x=7 时， y=6，符合题意，得 B 的分子式为：367 OHC ；又由“ C O O HCHBOHA 32 ”知 A的分子式应为： 489 OC ，相对分子质量是 180。 具体答案是：（ 1） 42；（ 2） 3；（ 3） 489 OHC 例 3. 有机物 A、 B、 C均含 C、 H、 O三种元素。 A中氧的质量分数为 23.53%，且氢原子和碳原子数目相等， A的分子式的相对分子质量为最简式相对分子质量的 2倍。在
6、稀硫酸中加热 A，可生成 B和 C， B、 C均不与溴水反应，但 B能与碳酸氢钠反应而 C不能。试求：（ 1）A的分子式？（ 2） A、 B、 C的结构简式。 解析：（ 1）由“ A中氧的质量分数为 23.53%，且氢原子和碳原子数目相等”可设 A的实验式为 yxx OHC ，则有： %53.23%1001613 16 yx y，解得：14yx，所以实验式可表示为 nOHC )( 44 ，又因“ A的分子式的相对分子质量为最简式相对分子质量的 2倍”可知 A的分子式为： 288 OHC 。 （ 2）从组成上看 A属于芳香族化合物。“在稀硫酸中加热 A，可生成 B和 C”说明 A又是酸类物质，“
7、 B、 C均不与溴水反应，但 B能与碳酸氢钠反应而 C不能”，可推知 B、 C中都不含不饱和双键或叁键，也没有酚羟基结构， B是羧酸， C是醇。因此 A可能的结构简式有：（苯甲酸甲酯）或 （甲酸苯甲酯）。 故答案为 ：如果 A是 则 B是 COOHHC 56 ；或 A是则 B为 HCOOH ， C为 OHCHHC 256 。 解后启示：苯环上的一氯取代物只有两种 含义是：分子中含有两个不同取代基，且排列位置是对位；醇不能与 NaOH 反应，酚、羧酸、酯都能与 NaOH 反应；确定有酚存在的实验和现 象是加 3Fe 溶液，看溶液是否生成紫色或加溴水是否有不溶于水的三溴苯酚生成；能与 3NaHCO 反应放出 2CO 的有机物一定是羧酸；碳原子数相同的羧酸和酯互为同分异构体等等。你注意到了吗？这都是在解题中随时可以涉及到的一些知识点。对这些知识缺乏理解，解题时则寸步难行。
