Question

自20世紀90年代以來，芳炔類大環化合物的研究發展十分迅速，具有不同分子結構和幾何形狀的這一類物質在高科技領域有著十分廣泛的應用前景．合成芳炔類大環的一種方法是以苯乙炔為基本原料，經過反應得到一系列的芳炔類大環化合物，其結構為：

（1）上述系列中第1種物質的分子式為

 

；第n種物質的分子式為

 

．
（2）以苯乙炔為基本原料，經過一定反應而得到最終產物．假設反應過程中原料無損失，理論上消耗苯乙炔與所得芳炔類大環化合物的質量比為

 

．
（3）苯乙炔在一定條件下也能加聚成導電塑料，該材料的化學式是

 

．

Answer 1

考點：芳香烴、烴基和同系物

專題：有機化學基礎

分析：（1）根據圖中物質的結構簡式，結合C的四價結構，數出C原子、H原子的個數，寫出4種物質的分子式，找出規律，書寫出第n種物質的分子式；
（2）觀察苯乙炔與芳炔類大環化合物的結構，n個苯乙炔經過一定反應得到芳炔類大環化合物，整個過程失去2n個H原子，從而得兩者質量比；
（3）苯乙炔在一定條件下發生加聚反應生成聚苯乙炔．

解答： 解：（1）由圖中1物質的結構簡式，結合C的四價結構，可得該物質的分子式為C₂₄H₁₂，同理：第2種物質的分子式為：C₃₂H₁₆，第3種物質的分子式為：C₄₀H₂₀，第4種物質的分子式為：C₄₈H₂₄，故第n種物質的分子式為C_8n+16H_4n+8，
故答案為：C₂₄H₁₂；C_8n+16H_4n+8；
（2）觀察苯乙炔與芳炔類大環化合物的結構，每2個苯乙炔通過C-C連接減少2個H原子，由于成環，所以n個苯乙炔通過n個C-C連接，得到芳炔類大環化合物，整個過程失去2n個H原子，根據質量守恒，所以苯乙炔與所得芳炔類大環化合物的質量比為102n：（102n-2n）=51：50，
故答案為：51：50；
（3）苯乙炔在一定條件下發生加聚反應生成聚苯乙炔，結構簡式為：，故化學式為：C_8nH_6n，
故答案為：C_8nH_6n．

點評：本題是一道信息題，考查學生的觀察、思維、根據信息獲取知識等各方面能力，難度較大，是有機中的重要題型．