Question

10．A是一種軍用催淚彈的主要成分．經分析A的相對分子質量為161，除含有C、H元素外，它還含有一種鹵族元素，分子中只含有一個甲基．化合物A～H的轉化關系如下圖所示，其中足量的新制Cu（OH）₂懸濁液與1mol C反應可生成1mol Cu₂O 和1mol D，B₁和B₂互為同分異構體，B₁的摩爾質量80g/mol；G₁和G₂互為同分異構體，二者的核磁共振氫譜均只有兩種氫環(huán)境，G₁無甲基．

已知：①$\stackrel{[O_{3}]}{→}$+
②一個碳原子上連有兩個碳碳雙鍵的結構（-C=C=C-）不穩(wěn)定．
請完成下列問題
（1）A中官能團的名稱溴原子和碳碳雙鍵
（2）①～⑥反應中屬于取代反應的是④；A的結構簡式：
（3）反應④的化學方程式：HOOCCH₂CHBrCH₂CH（OH）CH₃+H₂O
（4）寫出C與新制Cu（OH）₂反應的方程式：+2Cu（OH）₂+NaOH$\stackrel{△}{→}$+Cu₂O↓+3H₂O
（5）一定條件下H能夠生成高分子化合物，寫出反應的方程式
（6）符合下列條件的E的同分異構體共有2種．
①含有三個甲基；②能與NaHCO₃反應；③-OH、-Br不連在同一個碳原子上．

Answer 1

分析 A最終生成F中有6個C原子、含有1個Br原子，故A中含有6個C原子、1個Br原子，其余為H原子，H原子個數為161-80-6×12=9，A的分子式為C₆H₉Br．因其臭氧化后的產物只有一種，故A應是環(huán)狀化合物，因分子結構中只有一個-CH₃，故A為不飽和五元環(huán)狀物，又由A的臭氧化后的產物C與Cu（OH）₂反應的比例關系知C分子中只有一個醛基，故A中甲基連在其中的一個不飽和碳原子上，再結合題目中提供的結構信息知，A結構為 ，根據題中信息可知A發(fā)生氧化后生成C，C為，C氧化為D，再與氫氣發(fā)生加成反應、酸性條件下得到E，故D為，E為HOOCCH₂CHBrCH₂CH（OH）CH₃，E發(fā)生酯化（取代）反應生成F，則F為，B₁是A的消去產物，其分子式為C₆H₈，B₂臭氧化后得到G₁和G₂互為同分異構體，二者的核磁共振氫譜均只有兩種氫環(huán)境，G₁無甲基，則B₂為，G₁為OHC-CH₂-CHO，G₂為OHCCOCH₃，由轉化關系可知H為HOOCCH（OH）CH₃，據此解答．

解答 解：A最終生成F中有6個C原子、含有1個Br原子，故A中含有6個C原子、1個Br原子，其余為H原子，H原子個數為161-80-6×12=9，A的分子式為C₆H₉Br．因其臭氧化后的產物只有一種，故A應是環(huán)狀化合物，因分子結構中只有一個-CH₃，故A為不飽和五元環(huán)狀物，又由A的臭氧化后的產物C與Cu（OH）₂反應的比例關系知C分子中只有一個醛基，故A中甲基連在其中的一個不飽和碳原子上，再結合題目中提供的結構信息知，A結構為 ，根據題中信息可知A發(fā)生氧化后生成C，C為，C氧化為D，再與氫氣發(fā)生加成反應、酸性條件下得到E，故D為，E為HOOCCH₂CHBrCH₂CH（OH）CH₃，E發(fā)生酯化（取代）反應生成F，則F為，B₁是A的消去產物，其分子式為C₆H₈，B₂臭氧化后得到G₁和G₂互為同分異構體，二者的核磁共振氫譜均只有兩種氫環(huán)境，G₁無甲基，則B₂為，G₁為OHC-CH₂-CHO，G₂為OHCCOCH₃，由轉化關系可知H為HOOCCH（OH）CH₃，
（1）由上述分析可知，A為，含有官能團為溴原子和碳碳雙鍵，
故答案為：溴原子和碳碳雙鍵；
（2）由上述分析可知，）①～⑥反應中屬于取代反應的是④，A為，
故答案為：④；；
（3）反應④的化學方程式：HOOCCH₂CHBrCH₂CH（OH）CH₃+H₂O，
故答案為：HOOCCH₂CHBrCH₂CH（OH）CH₃+H₂O；
（4）C為，OHCCH₂CHBrCH₂COCH₃ 與新制Cu（OH）₂懸濁液 反應的方程式為：+2Cu（OH）₂+NaOH$\stackrel{△}{→}$+Cu₂O↓+3H₂O，
故答案為：+2Cu（OH）₂+NaOH$\stackrel{△}{→}$+Cu₂O↓+3H₂O；
（5）H在一定條件下生成高聚物的反應方程式為：，
故答案為：；
（6）E的同分異構體符合條件：①含有三個甲基；②能與NaHCO₃ 反應，含有-COOH；③-OH、-Br連在同一個碳原子上，則符合條件的E的同分異構體為：，共2種，
故答案為：2．

點評 本題考查有機物的推斷和合成，題目較為綜合，難度較大，做題時注意把利用好題給信息，采用正逆推相結合的方法推斷，對學生的邏輯推理有較高的要求，確定A的結構是關鍵，注意同分異構體數目的判斷方法．