Question

3．如圖是幾種有機(jī)物相互間的轉(zhuǎn)化關(guān)系．

已知：
a．有機(jī)物A、B、C、D均能與 NaHCO₃反應(yīng)．
b．A能使溴水褪色，其核磁共振氫譜有5個(gè)峰，峰面積之比為 1：2：1：1：1．
c．烯醇（R和 R′，代表烷基或 H）不穩(wěn)定，本題各物質(zhì)均不考慮此類結(jié)構(gòu)． 
d．B 堿性條件下水解所得產(chǎn)物含兩個(gè)-OH，且兩-OH連在兩個(gè)相鄰的碳原子上．
請按要求回答下列問題：
（1）A中所含官能團(tuán)的名稱是羥基、碳碳雙鍵和羧基； 反應(yīng)①的反應(yīng)類型是加成反應(yīng)；反應(yīng)④的條件是濃硫酸、加熱．
（2）寫出F的結(jié)構(gòu)簡式和 E 的反式結(jié)構(gòu)：
F：E（反式）：
（3）A轉(zhuǎn)化為D，沒有直接用酸性高錳酸鉀溶液氧化，而是先轉(zhuǎn)化為B，則由A轉(zhuǎn)化為B的目的是：保護(hù)碳碳雙鍵．
（4）寫出 B 在銅催化下被氧氣氧化的化學(xué)方程式：．
（5）反應(yīng)③的化學(xué)方程式為．
（6）C堿性條件下水解，酸化后得到一種飲料中經(jīng)常添加的物質(zhì)蘋果酸．寫出與蘋果酸具 有相同種類、相同個(gè)數(shù)官能團(tuán)的同分異構(gòu)（不包括蘋果酸）：．
（7）G 是A在一定條件下的縮聚產(chǎn)物，寫出該縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式：．
 I是E在一定條件下的加聚產(chǎn)物，寫出該加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式：nCH₃OOCCH=CHCOOCH₃$\stackrel{一定條件下}{→}$．
（8）有機(jī)物H是B的同分異構(gòu)體，且與B具有相同官能團(tuán)，則H共有12種（不包括 B）．

Answer 1

分析 a．有機(jī)物A、B、C、D均能與 NaHCO₃反應(yīng)，說明這三種物質(zhì)都含有-COOH；
b．A的不飽和度=$\frac{4×2+2-6}{2}$=2，說明含有2個(gè)雙鍵或1個(gè)三鍵，A在濃硫酸作催化劑、加熱條件下能失去1分子水生成五元環(huán)化合物，說明A發(fā)生酯化反應(yīng)，則A中含有醇羥基和羧基，A能使溴水褪色，說明含有碳碳雙鍵，其核磁共振氫譜有5個(gè)峰，峰面積之比為 1：2：1：1：1，則A結(jié)構(gòu)簡式為HOCH₂CH=CHCOOH，
F結(jié)構(gòu)簡式為；
A和氯氣發(fā)生加成反應(yīng)生成B，B 堿性條件下水解所得產(chǎn)物含兩個(gè)-OH，且兩-OH連在兩個(gè)相鄰的碳原子上，則B結(jié)構(gòu)簡式為HOCH₂CHClCH₂COOH，B發(fā)生氧化反應(yīng)且酸化得到C，C為HOOCCHClCH₂COOH，C發(fā)生消去反應(yīng)然后酸化得到D，結(jié)合D分子式知，D結(jié)構(gòu)簡式為HOOCCH=CHCOOH，D和甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成E，根據(jù)E分子式知，E結(jié)構(gòu)簡式為CH₃OOCCH=CHCOOCH₃，據(jù)此分析解答．

解答 解：a．有機(jī)物A、B、C、D均能與 NaHCO₃反應(yīng)，說明這三種物質(zhì)都含有-COOH；
b．A的不飽和度=$\frac{4×2+2-6}{2}$=2，說明含有2個(gè)雙鍵或1個(gè)三鍵，A在濃硫酸作催化劑、加熱條件下能失去1分子水生成五元環(huán)化合物，說明A發(fā)生酯化反應(yīng)，則A中含有醇羥基和羧基，A能使溴水褪色，說明含有碳碳雙鍵，其核磁共振氫譜有5個(gè)峰，峰面積之比為 1：2：1：1：1，則A結(jié)構(gòu)簡式為HOCH₂CH=CHCOOH，
F結(jié)構(gòu)簡式為；
A和氯氣發(fā)生加成反應(yīng)生成B，B 堿性條件下水解所得產(chǎn)物含兩個(gè)-OH，且兩-OH連在兩個(gè)相鄰的碳原子上，則B結(jié)構(gòu)簡式為HOCH₂CHClCH₂COOH，B發(fā)生氧化反應(yīng)且酸化得到C，C為HOOCCHClCH₂COOH，C發(fā)生消去反應(yīng)然后酸化得到D，結(jié)合D分子式知，D結(jié)構(gòu)簡式為HOOCCH=CHCOOH，D和甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成E，根據(jù)E分子式知，E結(jié)構(gòu)簡式為CH₃OOCCH=CHCOOCH₃，
（1）A結(jié)構(gòu)簡式為HOCH₂CH=CHCOOH，A中所含官能團(tuán)的名稱是羥基、碳碳雙鍵和羧基； 反應(yīng)①的反應(yīng)類型是加成反應(yīng)；反應(yīng)④的條件是濃硫酸、加熱，
故答案為：羥基、碳碳雙鍵和羧基；加成反應(yīng)；濃硫酸、加熱；
（2）F的結(jié)構(gòu)簡式為，E（反式）：，故答案為：；；
（3）A中含有碳碳雙鍵和醇羥基，碳碳雙鍵和醇羥基都能被酸性高錳酸鉀氧化生成羧基，A轉(zhuǎn)化為D，沒有直接用酸性高錳酸鉀溶液氧化，而是先轉(zhuǎn)化為B，則由A轉(zhuǎn)化為B的目的是保護(hù)碳碳雙鍵，
故答案為：保護(hù)碳碳雙鍵；
（4）B結(jié)構(gòu)簡式為HOCH₂CHClCH₂COOH，B 在銅催化下被氧氣氧化的化學(xué)方程式為，
故答案為：；
（5）反應(yīng)③的化學(xué)方程式為，
故答案為：；
（6）C為HOOCCHClCH₂COOH，C堿性條件下水解，酸化后得到一種飲料中經(jīng)常添加的物質(zhì)蘋果酸結(jié)構(gòu)簡式為HOOCCH（OH）CH₂COOH，與蘋果酸具 有相同種類、相同個(gè)數(shù)官能團(tuán)的同分異構(gòu)（不包括蘋果酸）：，
故答案為：；
（7）A結(jié)構(gòu)簡式為HOCH₂CH=CHCOOH，G 是A在一定條件下的縮聚產(chǎn)物，該縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式：，
E結(jié)構(gòu)簡式為CH₃OOCCH=CHCOOCH₃，I是E在一定條件下的加聚產(chǎn)物，I結(jié)構(gòu)簡式為，
該反應(yīng)方程式為nCH₃OOCCH=CHCOOCH₃$\stackrel{一定條件下}{→}$，
故答案為：；
nCH₃OOCCH=CHCOOCH₃$\stackrel{一定條件下}{→}$；
（8）B結(jié)構(gòu)簡式為HOCH₂CHClCH₂COOH，有機(jī)物H是B的同分異構(gòu)體，且與B具有相同官能團(tuán)，
如果主鏈上有4個(gè)C原子，-OH和-Cl位于同一個(gè)碳原子上有3種同分異構(gòu)體；
如果主鏈上有4個(gè)碳原子，-OH和-Cl位于不同碳原子上有5種同分異構(gòu)體；
如果主鏈上有3個(gè)碳原子，-OH和-Cl位于同一個(gè)碳原子上有1種同分異構(gòu)體；
如果主鏈上含有3個(gè)碳原子，-OH和-Cl位于不同碳原子上，有3種同分異構(gòu)體；
則符合條件的有12種同分異構(gòu)體，
故答案為：12．

點(diǎn)評 本題考查有機(jī)物推斷，為高頻考點(diǎn)，涉及同分異構(gòu)體種類判斷、方程式的書寫、反應(yīng)類型判斷、有機(jī)物推斷等知識(shí)點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析推斷、知識(shí)綜合運(yùn)用及知識(shí)遷移能力，明確官能團(tuán)及其性質(zhì)關(guān)系、物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是（8）題同分異構(gòu)體種類判斷，采用“定一移二”的方法判斷，題目難度中等．