(2022·全国乙卷,36(7))在E( )的同分异构体中,同时满足下列条件的总数为 10 种。
①含有一个苯环和三个甲基;
②与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳;
③能发生银镜反应,不能发生水解反应。
上述同分异构体经银镜反应后酸化,所得产物中,核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6∶3∶2∶1)的结构简式为 。
[思路点拨] 第一步:解读限制条件,确定官能团或特殊基团。
①E的结构简式E及其同分异构体的不饱和度为6;
②与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳含有—COOH;
③能发生银镜反应,不能发生水解反应含有—CHO,不含酯基(—COO—)。
第二步:重新组装,确定同分异构体种类。
先确定3个—CH3在苯环上的相对位置,再结合苯环上“等效氢”种类,确定—CHO和—COOH的位置,确定同分异构体的种类数。
[解析] E的不饱和度为6,其同分异构体满足条件:①含有一个苯环和三个甲基;②与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳,则含有—COOH;③能发生银镜反应,不能发生水解反应,则含有—CHO,不含酯基(—COO—)。综上可知E的同分异构体的苯环上连有3个—CH3、1个—COOH和1个—CHO。
若3个甲基在苯环上的位置为 时,—COOH和—CHO在苯环上有3种位置;若3个甲基在苯环上的位置为 时,—COOH和—CHO在苯环上有6种位置;若3个甲基在苯环上的位置为 时,—COOH和—CHO在苯环上有1种位置,故符合题意的同分异构体共有3+6+1=10种。上述同分异构体经银镜反应后酸化,所得产物中,核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6∶3∶2∶1),说明分子结构存在对称性,符合条件的结构简式有 。