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对2008年一道高考化学题实验研究 　　摘要 2008年一道高考化学题曾引起过不小的争论。争论的焦点是,一种甲基苯酚,与溴水反应生成的一溴代物只有2种,它应该是对甲基苯酚还是邻甲基苯酚?为了解决上述问题,用GC/MS法进行了实验研究。结果表明:对甲基苯酚与溴水反应生成的一溴代物只能观察到1种,而邻甲基苯酚与溴水反应生成的一溴代物则能观察到2种,二者均未观察到生成羟基间位溴代产物。由此可得出结论,该化合物应该是邻甲基苯酚。 　　关键词 高考试题 对甲基苯酚 邻甲基苯酚 溴水 GC/MS 实验探究?? 　　2008年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试(全国卷I)第29题,曾引起过不小的争论。争论的焦点是,该题中涉及到的一种甲基苯酚,与溴水反应生成的一溴代物只有2种,它应该是对甲基苯酚还是邻甲基苯酚?(考试部门公布的参考答案中是对甲基苯酚)经查阅文献,我们了解到,对甲基苯酚和邻甲基苯酚与足量溴水或溴的乙酸溶液反应后,分别生成4?布谆???2,6?捕?溴苯酚和2?布谆???4,6?捕?溴苯酚,上述反应可用于它们的定量测定[1,2]。因此,初步推断对甲基苯酚与溴水的反应生成的一溴代物应该只有1种,而邻甲基苯酚与溴水反应生成的一溴代物应该只有2种。所以,该题中的相关化合物应该是邻甲基苯酚。但没有实验依据,不能得出明确结论。为了明确该化合物究竟是对甲基苯酚还是邻甲基苯酚,采用GC/MS法进行了实验研究。 　　1 实验部分 　　1.1 主要试剂和仪器 　　对甲基苯酚,4?布谆???2?蹭灞椒?,4?布谆???3?蹭灞椒?,4?布谆???2,6?捕?溴苯酚,邻甲基苯酚,2?布谆???3?蹭灞椒?,2?布谆???4?蹭灞椒?,2?布谆???5?蹭灞椒?,2?布谆???6?蹭灞椒?,2?布谆???4,6?捕?溴苯酚,均按照或参照文献方法合成,经GC/MS检验,纯度符合要求;溴,无水乙醇,均为分析纯试剂。 　　7890A??5975C型GC/MS联用仪(美国安捷伦),磁力搅拌器,普通玻璃仪器,等。 　　1.2 实验步骤 　　1.2.1 对甲基苯酚与溴水的反应 　　在100 mL 圆底烧瓶中准确加入对甲基苯酚0.100 g或1.00 g/100 mL对甲基苯酚溶液10.00 mL,在室温和磁力搅拌下,通过恒压滴液漏斗逐滴加入一定体积的3.00 g/100 mL溴水,使对甲基苯酚与溴的物质的量比分别为1∶1和1∶1.5(溴水体积分别为4.94 mL和7.41 mL),约5 min滴完。可观察到,滴入的溴水立即褪色并形成白色混浊液体。加完溴水后继续搅拌2 min。然后,在搅拌下,向反应混合物中滴加无水乙醇至混浊液变澄清。共得到4份样品,备GC/MS分析用。 　　1.2.2 对甲基苯酚与溴水反应产物的GC/MS分析 　　为了对对甲基苯酚与溴水反应的产物进行GC/MS分析,首先对4种相关化合物,即对甲基苯酚、4?布谆???2?蹭灞椒印?4?布谆???3?蹭灞椒蛹?4?布谆???2,6?捕?溴苯酚的标准品进行GC/MS分析,以便选择合适的分析条件。经反复试验,最终确定GC/MS分析条件为:HP??5MS型石英毛细管色谱柱,Φ0.25 mm×30 m,固定相DB??1MS;柱温采用程序升温,从100℃开始,5℃/min升至120℃,保持10 min,20℃/min升至 200℃;进样口温度150℃;载气(氦气)流量0.95 mL/min;进样量0.2 μL,进样方式为分流进样;溶剂延迟2.4 min(不出溶剂峰);EI检测器。在此条件下,测得保留时间:对甲基苯酚(1)3.453 min,4?布谆???2?蹭灞椒?(2)5.018 min,4?布谆???3?蹭灞椒?(3)10.518 min,4?布谆???2,6?捕?溴苯酚(4)15.608 min。上述4种标准样品混合物的气相色谱图如图1所示。 　　在1.2.1中制得的4份样品,分别按照上述色谱条件进行GC/MS分析。其气相色谱图分别如图2～5所示。 　　 　　图1 对甲基苯酚及其3种溴代物混合物的气相色谱图 　　图2 对甲基苯酚纯样与溴水按1∶1反应 　　图3 对甲基苯酚溶液与溴水按1∶1反应 　　图4 对甲基苯酚纯样与溴水按1∶1.5反应 　　图5 对甲基苯酚溶液与溴水按1∶1.5反应 　　可以看出,图2～5中均只出现3个色谱峰。根据保留时间和质谱定性,可确定它们依次为对甲基苯酚、4?布谆???2?蹭灞椒雍?4?布谆???2,6?捕?溴苯酚。均未观察到4?布谆???3?蹭灞椒拥纳?谱峰。 　　1.2.3 邻甲基苯酚与溴水的反应 　　参照1.2.1的方法,使邻甲基苯酚与溴水进行反应,制得4份样品,备GC/MS分析用。 　　1.2.4 邻甲基苯酚与溴水反应