Question

有機(jī)物X是有機(jī)合成工業(yè)中一種重要的中間體．X可以由有機(jī)物A經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)制得，也可由另一種有機(jī)物Y在一定條件下制得．合成路徑如圖所示：

②Y是一種能使Br₂的CCl₄溶液褪色的二元羧酸，分子中C、H、O的個(gè)數(shù)比為1：1：1
③E和X中都含有五元環(huán)．
請(qǐng)回答以下問(wèn)題：
（1）反應(yīng)類(lèi)型：反應(yīng)②

 

，反應(yīng)⑤

 

．
（2）A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

 

，E的分子式為

 

．
（3）反應(yīng)①和②的順序

 

（填“能”或“否”）交換，理由是：

 

．
（4）化合物D在濃H₂SO₄催化作用下能生成一種高分子化合物，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

 

．
（5）化合物D有多種同分異構(gòu)體，其中滿(mǎn)足以下條件的有

 

種，請(qǐng)寫(xiě)出其中一種的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

 

．
①一定條件下能發(fā)生水解反應(yīng)生成甲酸
②一定量該物質(zhì)與足量鈉或碳酸氫鈉反應(yīng)生成氣體的物質(zhì)的量相等．

Answer 1

分析：Y是一種能使Br₂的CCl₄溶液褪色的二元羧酸，分子中含有不飽和碳碳鍵，含有2個(gè)-COOH，分子中含有2個(gè)O原子，由于分子中C、H、O的個(gè)數(shù)比為1：1：1，故反應(yīng)中C原子數(shù)目為4，H原子數(shù)目為4，不飽和度為

2×4+2-4

2

=3，故分子中含有1個(gè)C=C雙鍵，故Y為HOOC-CH=CH-COOH，X中含有五元環(huán)，故X為，A與HBr反應(yīng)生成B，B能被酸性高錳酸鉀氧化生成C，故A中含有不飽和鍵，A能一步得到Y(jié)，結(jié)合Y的結(jié)構(gòu)可知，故A為OHC-CH=CH-CHO，故B為OHCCH₂CHBrCHO，C為HOOCCH₂CHBrCOOH，C發(fā)生水解反應(yīng)生成D，故D為HOOCCH₂CH（OH）COOH，D在一定條件下生成E，且E為分子中含有五元環(huán)，結(jié)合X的結(jié)構(gòu)可知，故E為，據(jù)此解答．

解答：解：Y是一種能使Br₂的CCl₄溶液褪色的二元羧酸，分子中含有不飽和碳碳鍵，含有2個(gè)-COOH，分子中含有2個(gè)O原子，由于分子中C、H、O的個(gè)數(shù)比為1：1：1，故反應(yīng)中C原子數(shù)目為4，H原子數(shù)目為4，不飽和度為

2×4+2-4

2

=3，故分子中含有1個(gè)C=C雙鍵，故Y為HOOC-CH=CH-COOH，X中含有五元環(huán)，故X為，A與HBr反應(yīng)生成B，B能被酸性高錳酸鉀氧化生成C，故A中含有不飽和鍵，A能一步得到Y(jié)，結(jié)合Y的結(jié)構(gòu)可知，故A為OHC-CH=CH-CHO，故B為OHCCH₂CHBrCHO，故C為HOOCCH₂CHBrCOOH，C發(fā)生水解反應(yīng)生成D，故D為HOOCCH₂CH（OH）COOH，D在一定條件下生成E，且E為分子中含有五元環(huán)，結(jié)合X的結(jié)構(gòu)可知，故E為，
（1）反應(yīng)②是OHCCH₂CHBrCHO被酸性高錳酸鉀氧化生成HOOCCH₂CHBrCOOH，
反應(yīng)⑤是 發(fā)生消去反應(yīng)生成，
故答案為：氧化反應(yīng)；消去反應(yīng)；
（2）由于上述分析可知，A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為OHC-CH=CH-CHO，E為，分子式為C₄H₄O₄，
故答案為：OHC-CH=CH-CHO；C₄H₄O₄；
（3）酸性高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，可以氧化C=C雙鍵，若反應(yīng)①和②調(diào)換，碳碳雙鍵會(huì)被KMnO₄氧化，故不能調(diào)換，故答案為：否；若調(diào)換反應(yīng)順序，碳碳雙鍵會(huì)被KMnO₄氧化；
（4）化合物HOOCCH₂CH（OH）COOH在濃H₂SO₄催化作用下，通過(guò)酯化反應(yīng)進(jìn)行的水解反應(yīng)能生成一種高分子化合物，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：，
故答案為：；
（5）化合物HOOCCH₂CH（OH）COOH有多種同分異構(gòu)體，其中滿(mǎn)足以下條件：
①一定條件下能發(fā)生水解反應(yīng)生成甲酸，為甲酸形成的酯，②一定量該物質(zhì)與足量鈉或碳酸氫鈉反應(yīng)生成氣體的物質(zhì)的量相等，說(shuō)明分子中醇羥基、羧基數(shù)目之比為1：1．結(jié)合D的結(jié)構(gòu)式可知，分子中含有1個(gè)-OOCH、1個(gè)-COOH、2個(gè)-OH，故符合條件的同分異構(gòu)體為：HCOOCH₂CH（OH）COOH，HCOOCH（OH）CH₂COOH，，
HCOOCH（CH₂OH）COOH，故答案為：4；等．

點(diǎn)評(píng)：本題考查有機(jī)物的推斷，涉及官能團(tuán)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化、有機(jī)反應(yīng)類(lèi)型、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的書(shū)寫(xiě)、同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)及有機(jī)反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)等，確定Y的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是解題的關(guān)鍵，結(jié)合反應(yīng)條件與反應(yīng)中碳骨架進(jìn)行推斷，注意掌握官能團(tuán)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化．