Question

3．如圖是幾種有機物相互間的轉化關系．

已知：
a．有機物A、B、C、D均能與 NaHCO₃反應．
b．A能使溴水褪色，其核磁共振氫譜有5個峰，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，本題各物質均不考慮此類結構． 
d．B 堿性條件下水解所得產物含兩個-OH，且兩-OH連在兩個相鄰的碳原子上．
請按要求回答下列問題：
（1）A中所含官能團的名稱是羥基、碳碳雙鍵和羧基； 反應①的反應類型是加成反應；反應④的條件是濃硫酸、加熱．
（2）寫出F的結構簡式和 E 的反式結構：
F：E（反式）：
（3）A轉化為D，沒有直接用酸性高錳酸鉀溶液氧化，而是先轉化為B，則由A轉化為B的目的是：保護碳碳雙鍵．
（4）寫出 B 在銅催化下被氧氣氧化的化學方程式：．
（5）反應③的化學方程式為．
（6）C堿性條件下水解，酸化后得到一種飲料中經常添加的物質蘋果酸．寫出與蘋果酸具 有相同種類、相同個數官能團的同分異構（不包括蘋果酸）：．
（7）G 是A在一定條件下的縮聚產物，寫出該縮聚反應的化學方程式：．
 I是E在一定條件下的加聚產物，寫出該加聚反應的化學方程式：nCH₃OOCCH=CHCOOCH₃$\stackrel{一定條件下}{→}$．
（8）有機物H是B的同分異構體，且與B具有相同官能團，則H共有12種（不包括 B）．

Answer 1

分析 a．有機物A、B、C、D均能與 NaHCO₃反應，說明這三種物質都含有-COOH；
b．A的不飽和度=$\frac{4×2+2-6}{2}$=2，說明含有2個雙鍵或1個三鍵，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，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個峰，峰面積之比為 1：2：1：1：1，則A結構簡式為HOCH₂CH=CHCOOH，
F結構簡式為；
A和氯氣發(fā)生加成反應生成B，B 堿性條件下水解所得產物含兩個-OH，且兩-OH連在兩個相鄰的碳原子上，則B結構簡式為HOCH₂CHClCH₂COOH，B發(fā)生氧化反應且酸化得到C，C為HOOCCHClCH₂COOH，C發(fā)生消去反應然后酸化得到D，結合D分子式知，D結構簡式為HOOCCH=CHCOOH，D和甲醇發(fā)生酯化反應生成E，根據E分子式知，E結構簡式為CH₃OOCCH=CHCOOCH₃，據此分析解答．

解答 解：a．有機物A、B、C、D均能與 NaHCO₃反應，說明這三種物質都含有-COOH；
b．A的不飽和度=$\frac{4×2+2-6}{2}$=2，說明含有2個雙鍵或1個三鍵，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，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個峰，峰面積之比為 1：2：1：1：1，則A結構簡式為HOCH₂CH=CHCOOH，
F結構簡式為；
A和氯氣發(fā)生加成反應生成B，B 堿性條件下水解所得產物含兩個-OH，且兩-OH連在兩個相鄰的碳原子上，則B結構簡式為HOCH₂CHClCH₂COOH，B發(fā)生氧化反應且酸化得到C，C為HOOCCHClCH₂COOH，C發(fā)生消去反應然后酸化得到D，結合D分子式知，D結構簡式為HOOCCH=CHCOOH，D和甲醇發(fā)生酯化反應生成E，根據E分子式知，E結構簡式為CH₃OOCCH=CHCOOCH₃，
（1）A結構簡式為HOCH₂CH=CHCOOH，A中所含官能團的名稱是羥基、碳碳雙鍵和羧基； 反應①的反應類型是加成反應；反應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；濃硫酸、加熱；
（2）F的結構簡式為，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轉化為D，沒有直接用酸性高錳酸鉀溶液氧化，而是先轉化為B，則由A轉化為B的目的是保護碳碳雙鍵，
故答案為：保護碳碳雙鍵；
（4）B結構簡式為HOCH₂CHClCH₂COOH，B 在銅催化下被氧氣氧化的化學方程式為，
故答案為：；
（5）反應③的化學方程式為，
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常添加的物質蘋果酸結構簡式為HOOCCH（OH）CH₂COOH，與蘋果酸具 有相同種類、相同個數官能團的同分異構（不包括蘋果酸）：，
故答案為：；
（7）A結構簡式為HOCH₂CH=CHCOOH，G 是A在一定條件下的縮聚產物，該縮聚反應的化學方程式：，
E結構簡式為CH₃OOCCH=CHCOOCH₃，I是E在一定條件下的加聚產物，I結構簡式為，
該反應方程式為nCH₃OOCCH=CHCOOCH₃$\stackrel{一定條件下}{→}$，
故答案為：；
nCH₃OOCCH=CHCOOCH₃$\stackrel{一定條件下}{→}$；
（8）B結構簡式為HOCH₂CHClCH₂COOH，有機物H是B的同分異構體，且與B具有相同官能團，
如果主鏈上有4個C原子，-OH和-Cl位于同一個碳原子上有3種同分異構體；
如果主鏈上有4個碳原子，-OH和-Cl位于不同碳原子上有5種同分異構體；
如果主鏈上有3個碳原子，-OH和-Cl位于同一個碳原子上有1種同分異構體；
如果主鏈上含有3個碳原子，-OH和-Cl位于不同碳原子上，有3種同分異構體；
則符合條件的有12種同分異構體，
故答案為：12．

點評 本題考查有機物推斷，為高頻考點，涉及同分異構體種類判斷、方程式的書寫、反應類型判斷、有機物推斷等知識點，側重考查學生分析推斷、知識綜合運用及知識遷移能力，明確官能團及其性質關系、物質之間的轉化是解本題關鍵，難點是（8）題同分異構體種類判斷，采用“定一移二”的方法判斷，題目難度中等．