Question

10．有機(jī)物A、B、C互為同分異構(gòu)體，分子式均為C₅H₈O₂．有關(guān)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，

已知：①A的碳鏈無(wú)支鏈，且1mol A 能與4mol Ag（NH₃）₂OH完全反應(yīng)；B為五元環(huán)酯．
②CH₃-CH=CH-RNBS$\stackrel{NBS}{→}$CH₂Br-CH=CH-R
（1）A的系統(tǒng)命名為：1，5-戊二醛；
（2）H結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為OHC（CH₂）₃COOH；F的加聚產(chǎn)物的鏈節(jié)表示為；
（3）一個(gè)E分子最多有5個(gè)碳原子共平面；
（4）寫(xiě)出下列反應(yīng)方程式（有機(jī)物用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示）
D→C；
B→D（只寫(xiě)①條件下的反應(yīng)）；
（5）符合下列兩個(gè)條件的G的同分異構(gòu)體的數(shù)目有5個(gè)
①具有與G相同的官能團(tuán)      ②含有兩個(gè)甲基
（6）結(jié)合上述信息，以丙烯和乙酸為原料（其他試劑任選），設(shè)計(jì)合成路線合成CH₃COOCH₂CH=CH₂．

Answer 1

分析 有機(jī)物A、B、C互為同分異構(gòu)體，分子式均為C₅H₈O₂，A的碳鏈無(wú)支鏈，且1mol A 能與4mol Ag（NH₃）₂OH完全反應(yīng)，可確定A為戊二醛，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為OHC（CH₂）₃CHO，可得I為HOOC（CH₂）₃COOH，B屬于五元環(huán)酯，說(shuō)明環(huán)上有4個(gè)碳原子和1個(gè)氧原子，且環(huán)上還有一個(gè)甲基，B轉(zhuǎn)化為D，D為一種羥基酸，D中含有羥基能發(fā)生消去反應(yīng)生成C，C中含有一個(gè)碳碳雙鍵和羧基，C能和NBS發(fā)生取代反應(yīng)得到E，E發(fā)生水解反應(yīng)生成F，F(xiàn)與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成G，G可以連續(xù)發(fā)生氧化反應(yīng)生成I，由I的結(jié)構(gòu)可知，則E中溴原子處于碳鏈一端，根據(jù)題目中的已知，可知C中必有CH₃-CH=CH-結(jié)構(gòu)，結(jié)合上述分析C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃CH=CHCH₂COOH，由此可以確定D中羥基的位置，即D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH，進(jìn)而可得B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，E為CH₂Br-CH=CH-CH₂COOH，CH₂Br-CH=CH-CH₂COOH在氫氧化鈉水溶液、加熱反應(yīng)后即發(fā)生堿性水解，再酸化生成F，則F為HO-CH₂-CH=CH-CH₂COOH，F(xiàn)與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成G為HOCH₂CH₂CH₂CH₂COOH，G催化氧化生成H為OHC（CH₂）₃COOH，據(jù)此解答．

解答 解：有機(jī)物A、B、C互為同分異構(gòu)體，分子式均為C₅H₈O₂，A的碳鏈無(wú)支鏈，且1mol A 能與4mol Ag（NH₃）₂OH完全反應(yīng)，可確定A為戊二醛，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為OHC（CH₂）₃CHO，可得I為HOOC（CH₂）₃COOH，B屬于五元環(huán)酯，說(shuō)明環(huán)上有4個(gè)碳原子和1個(gè)氧原子，且環(huán)上還有一個(gè)甲基，B轉(zhuǎn)化為D，D為一種羥基酸，D中含有羥基能發(fā)生消去反應(yīng)生成C，C中含有一個(gè)碳碳雙鍵和羧基，C能和NBS發(fā)生取代反應(yīng)得到E，E發(fā)生水解反應(yīng)生成F，F(xiàn)與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成G，G可以連續(xù)發(fā)生氧化反應(yīng)生成I，由I的結(jié)構(gòu)可知，則E中溴原子處于碳鏈一端，根據(jù)題目中的已知，可知C中必有CH₃-CH=CH-結(jié)構(gòu)，結(jié)合上述分析C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃CH=CHCH₂COOH，由此可以確定D中羥基的位置，即D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH，進(jìn)而可得B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，E為CH₂Br-CH=CH-CH₂COOH，CH₂Br-CH=CH-CH₂COOH在氫氧化鈉水溶液、加熱反應(yīng)后即發(fā)生堿性水解，再酸化生成F，則F為HO-CH₂-CH=CH-CH₂COOH，F(xiàn)與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成G為HOCH₂CH₂CH₂CH₂COOH，G催化氧化生成H為OHC（CH₂）₃COOH．
（1）A為OHC（CH₂）₃CHO，系統(tǒng)命名為：1，5-戊二醛，故答案為：1，5-戊二醛；
（2）H結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為OHC（CH₂）₃COOH，F(xiàn)的加聚產(chǎn)物的鏈節(jié)表示為：，
故答案為：OHC（CH₂）₃COOH；；
（3）E為CH₂Br-CH=CH-CH₂COOH，碳碳雙鍵連接原子均處于同一平面內(nèi)，羧基中碳原子連接的原子為平面結(jié)構(gòu)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)碳碳單鍵，可以使2個(gè)平面共面，一個(gè)E分子最多有5個(gè)碳原子共平面，
故答案為：5；
（4）D→C的反應(yīng)方程式：，
B→D（只寫(xiě)①條件下的反應(yīng)）的反應(yīng)方程式：，
故答案為：；；
（5）G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：HOOCCH₂CH₂CH₂CH₂OH，其同分異構(gòu)體符合：①具有與G相同的官能團(tuán)，即有羥基和羧基，②含有兩個(gè)甲基，則G的同分異構(gòu)體為（CH₃）₂CHCHOHCOOH、（CH₃）₂COHCH₂COOH、CH₃CHOHCH（CH₃）COOH、CH₃CH₂C（CH₃）OHCOOH、HOCH₂C（CH₃）₂COOH，共5個(gè)，
故答案為：5；
（6）丙烯先用NBS取代生成BrCH₂CH=CH₂，然后在氫氧化鈉水溶液、加熱條件下水解生成HOCH₂CH=CH₂，最后與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成CH₃COOCH₂CH=CH₂，合成路線流程圖為：CH₃CH=CH₂$\stackrel{NBS}{→}$BrCH₂CH=CH₂$→_{△}^{NaOH水溶液}$HOCH₂CH=CH₂$→_{濃硫酸/△}^{CH_{3}COOH}$CH₃COOCH₂CH=CH₂，
故答案為：CH₃CH=CH₂$\stackrel{NBS}{→}$BrCH₂CH=CH₂$→_{△}^{NaOH水溶液}$HOCH₂CH=CH₂$→_{濃硫酸/△}^{CH_{3}COOH}$CH₃COOCH₂CH=CH₂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)推斷與合成，是對(duì)有機(jī)化合物知識(shí)的綜合考查，根據(jù)A的分子式及與銀氨溶液反應(yīng)比例關(guān)系推斷A的結(jié)構(gòu)，綜合分析確定D中羥基的位置是關(guān)鍵，根據(jù)反應(yīng)條件，利用順推法進(jìn)行推斷，能較好的考查考生的自學(xué)能力和分析推理能力，難度較大．