Question

14．有機物A、B、C互為同分異構體，分子式均為C₅H₈O₂．有關的轉化關系如如圖所示：

已知：
①A的碳鏈無支鏈，且1molA能與4molAg（NH₃）₂OH完全反應；B為五元環(huán)酯．
②CH₃-CH=CH-R$\stackrel{NBS}{→}$CH₂Br-CH=CH-R
（1）A的系統(tǒng)命名為：1，5-戊二醛；
（2）H結構簡式為OHC（CH₂）₃COOH；F的加聚產(chǎn)物的鏈節(jié)表示為；
（3）一個E分子最多有5個碳原子共平面；
（4）寫出下列反應方程式（有機物用結構簡式表示）B→D（只寫①條件下的反應）；
（5）符合下列兩個條件的G的同分異構體的數(shù)目有5個．
①具有與G相同的官能團      ②含有兩個甲基
（6）結合上述信息，以丙烯和乙酸為原料（其他試劑任選），設計合成路線合成CH₃COOCH₂CH=CH₂．

Answer 1

分析 有機物A、B、C互為同分異構體，分子式為C₅H₈O₂，1molA能與4molAg（NH₃）₂OH完全反應，說明A分子中含有二個醛基，且A的碳鏈無支鏈，可確定A為戊二醛，結構簡式為OHC（CH₂）₃CHO，可得I為HOOC（CH₂）₃COOH．B屬于五元環(huán)酯，說明環(huán)上有4個碳原子和1個氧原子，且環(huán)上還有一個甲基，B轉化為D，D為一種羥基酸，D中含有羥基能發(fā)生消去反應生成C，C中含有一個碳碳雙鍵和羧基，C能和NBS發(fā)生取代反應得到E，E發(fā)生水解反應生成F，F(xiàn)與氫氣發(fā)生加成反應生成G，G可以連續(xù)發(fā)生氧化反應生成I，由I的結構簡式可知，則E中溴原子處于碳鏈一端，根據(jù)題目信息可知C中有CH₃-CH=CH-結構，結合上述分析C的結構簡式為CH₃CH=CHCH₂COOH，由此可以D中確定羥基的位置，即D的結構簡式為CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH，可得B的結構簡式為，E為CH₂Br-CH=CH-CH₂COOH，F(xiàn)為HO-CH₂-CH=CH-CH₂COOH，G為HOCH₂CH₂CH₂CH₂COOH，H為OHC（CH₂）₃COOH，據(jù)此解答．

解答 解：有機物A、B、C互為同分異構體，分子式為C₅H₈O₂，1molA能與4molAg（NH₃）₂OH完全反應，說明A分子中含有二個醛基，且A的碳鏈無支鏈，可確定A為戊二醛，結構簡式為OHC（CH₂）₃CHO，可得I為HOOC（CH₂）₃COOH．B屬于五元環(huán)酯，說明環(huán)上有4個碳原子和1個氧原子，且環(huán)上還有一個甲基，B轉化為D，D為一種羥基酸，D中含有羥基能發(fā)生消去反應生成C，C中含有一個碳碳雙鍵和羧基，C能和NBS發(fā)生取代反應得到E，E發(fā)生水解反應生成F，F(xiàn)與氫氣發(fā)生加成反應生成G，G可以連續(xù)發(fā)生氧化反應生成I，由I的結構簡式可知，則E中溴原子處于碳鏈一端，根據(jù)題目信息可知C中有CH₃-CH=CH-結構，結合上述分析C的結構簡式為CH₃CH=CHCH₂COOH，由此可以D中確定羥基的位置，即D的結構簡式為CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH，可得B的結構簡式為，E為CH₂Br-CH=CH-CH₂COOH，F(xiàn)為HO-CH₂-CH=CH-CH₂COOH，G為HOCH₂CH₂CH₂CH₂COOH，H為OHC（CH₂）₃COOH．
（1）A的結構簡式為OHC（CH₂）₃CHO，A的系統(tǒng)命名為：1，5-戊二醛，
故答案為：1，5-戊二醛；
（2）H結構簡式為OHC（CH₂）₃COOH，F(xiàn)為HO-CH₂-CH=CH-CH₂COOH，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構，通過旋轉碳碳單鍵，可以使2個平面共面，一個E分子最多有5個碳原子共平面，
故答案為：5；
（4）B→D（只寫①條件下的反應）的反應方程式：，
故答案為：；
（5）G的結構簡式為：HOOCCH₂CH₂CH₂CH₂OH，其同分異構體符合：①具有與G相同的官能團，即有羥基和羧基，②含有兩個甲基，則G的同分異構體為（CH₃）₂CHCHOHCOOH、（CH₃）₂COHCH₂COOH、CH₃CHOHCH（CH₃）COOH、CH₃CH₂C（CH₃）OHCOOH、HOCH₂C（CH₃）₂COOH，共5個，
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．

點評 本題考查有機推斷與合成，根據(jù)A的分子式及與銀氨溶液反應比例關系推斷A的結構，綜合分析確定D中羥基的位置是關鍵，結合反應條件，利用順推法進行推斷，能較好的考查考生的自學能力和分析推理能力，是對有機化合物知識的綜合考查．