Question

某有機(jī)物A只含碳、氫、氧三種元素，分子中碳、氫、氧原子個(gè)數(shù)比為4：5：1 0.1mol A與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．D也能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成二氧化碳，經(jīng)測定A的相對分子質(zhì)量不大于200，各有機(jī)物的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，已知：

（1）A的分子式是______，A所含官能團(tuán)的名稱______．
（2）寫出反應(yīng)類型②：______，⑤：______．
（3）H與A互為同分異構(gòu)體，寫出符合下列條件H的結(jié)構(gòu)簡式為______．
①屬于芳香族化合物且苯環(huán)上有三個(gè)取代基；
②苯環(huán)上的一氯代物只有2種；
③1mol H與足量NaOH溶液反應(yīng)最多可消耗2mol NaOH．
（4）寫出化合物G的結(jié)構(gòu)簡式：______．
（5）寫出由C生成D的化學(xué)方程式______．
（6）設(shè)計(jì)從CH₃CHClCH₂COOH到B的合成路線（無機(jī)試劑任選，用合成路線流程圖表示）．
示例：CH₂=CH₂CH₃CH₂BrCH₃CH₂OH

Answer 1

【答案】分析：n（CO₂）=，0.1mol A與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則說明一個(gè)A分子中含有1個(gè)羧基，A能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，則A中含有碳碳雙鍵，有機(jī)物A只含碳、氫、氧三種元素，A的相對分子質(zhì)量不大于200，A分子中碳、氫、氧原子個(gè)數(shù)比為4：5：1，結(jié)合D、G的化學(xué)式知，A中含有8個(gè)碳原子、10個(gè)氫原子和2個(gè)氧原子，其化學(xué)式為：C₈H₁₀O₂，D分子中含有2種環(huán)境的氫原子，且能和碳酸氫鈉反應(yīng)，說明D中含有羧基，則D的結(jié)構(gòu)簡式為：HOOCCH=CHCOOH，A被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成B，B能和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，則B中含有羰基，B和氫氣加成生成的C中含有醇羥基，
所以在濃硫酸作催化劑、加熱條件下C發(fā)生消去反應(yīng)生成D，所以C的結(jié)構(gòu)簡式為：HOOCCH（OH）CH₂COOH，B的結(jié)構(gòu)簡式為：HOOCCOCH₂COOH；
E能發(fā)生加成反應(yīng)，則E中含有羰基，E和氫氣加成生成的F中含有醇羥基，F(xiàn)在濃硫酸作催化劑、加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成G，G是八元環(huán)狀化合物，所以F中含有羧基和醇羥基，根據(jù)A的分子式及B中碳原子數(shù)知，E、F中都含有4個(gè)碳原子，所以G的結(jié)構(gòu)簡式為：，F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為：CH₃CH（OH）CH₂COOH，E的結(jié)構(gòu)簡式為：CH₃COCH₂COOH，根據(jù)B、E的結(jié)構(gòu)簡式知，A的結(jié)構(gòu)簡式為：，結(jié)合物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)解答．
解答：解：n（CO₂）=，0.1mol A與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則說明一個(gè)A分子中含有1個(gè)羧基，A能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，則A中含有碳碳雙鍵，有機(jī)物A只含碳、氫、氧三種元素，A的相對分子質(zhì)量不大于200，A分子中碳、氫、氧原子個(gè)數(shù)比為4：5：1，結(jié)合D、G的化學(xué)式知，A中含有8個(gè)碳原子、10個(gè)氫原子和2個(gè)氧原子，其化學(xué)式為：C₈H₁₀O₂，D分子中含有2種環(huán)境的氫原子，且能和碳酸氫鈉反應(yīng)，說明D中含有羧基，則D的結(jié)構(gòu)簡式為：HOOCCH=CHCOOH，A被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成B，B能和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，則B中含有羰基，B和氫氣加成生成的C中含有醇羥基，
所以在濃硫酸作催化劑、加熱條件下C發(fā)生消去反應(yīng)生成D，所以C的結(jié)構(gòu)簡式為：HOOCCH（OH）CH₂COOH，B的結(jié)構(gòu)簡式為：HOOCCOCH₂COOH；
E能發(fā)生加成反應(yīng)，則E中含有羰基，E和氫氣加成生成的F中含有醇羥基，F(xiàn)在濃硫酸作催化劑、加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成G，G是八元環(huán)狀化合物，所以F中含有羧基和醇羥基，根據(jù)A的分子式及B中碳原子數(shù)知，E、F中都含有4個(gè)碳原子，所以G的結(jié)構(gòu)簡式為：，F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為：CH₃CH（OH）CH₂COOH，E的結(jié)構(gòu)簡式為：CH₃COCH₂COOH，根據(jù)B、E的結(jié)構(gòu)簡式知，A的結(jié)構(gòu)簡式為：，
（1）通過以上分析知，A的分子式為：C₈H₁₀O₂，A的結(jié)構(gòu)簡式為：，所以A中含有碳碳雙鍵和羧基，
故答案為：C₈H₁₀O₂；碳碳雙鍵和羧基；
（2）②發(fā)生加成反應(yīng)，⑤發(fā)生酯化反應(yīng)或取代反應(yīng)，故答案為：加成反應(yīng)；酯化反應(yīng)或取代反應(yīng)；
（3）①屬于芳香族化合物且苯環(huán)上有三個(gè)取代基；②苯環(huán)上的一氯代物只有2種，說明苯環(huán)上只有兩種氫原子；③1molH與足量NaOH溶液反應(yīng)最多可消耗2molNaOH，則說明A中含有兩個(gè)酚羥基，所以符合條件的H的結(jié)構(gòu)簡式為：，
故答案為：；
（4）通過以上分析知，G的結(jié)構(gòu)簡式為：，故答案為：；
（5）由C生成D的化學(xué)方程式為：，
故答案為：；
（6）B的結(jié)構(gòu)簡式為：HOOCCOCH₂COOH，由4-氯丁酸合成HOOCCOCH₂COOH，4-氯丁酸和氫氧化鈉的醇溶液發(fā)生消去反應(yīng)生成CH₂=CHCH₂COONa，CH₂=CHCH₂COONa再和溴發(fā)生加成反應(yīng)生成CH₂BrCHBrCH₂COOH，CH₂BrCHBrCH₂COOH再和氫氧化鈉的水溶液發(fā)生取代反應(yīng)生成CH₂OHCHOHCH₂COOH，在銅作催化劑、加熱條件下，CH₂OHCHOHCH₂COOH被氧化生成HOOCCOCH₂COOH，故答案為：．
點(diǎn)評：本題考查有機(jī)物的推斷及合成，明確有機(jī)物的官能團(tuán)及其性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，會(huì)根據(jù)題給信息采取正、逆相結(jié)合的方法進(jìn)行推導(dǎo)，同時(shí)考查學(xué)生閱讀和運(yùn)用知識能力，難點(diǎn)是有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)，難度中等．