Question

風靡全球的飲料果醋中含有蘋果酸(MLA)，其分子式為C₄H₆O₅。0.1 mol蘋果酸與足量NaHCO₃溶液反應能產生4.48 L CO₂(標準狀況)，蘋果酸脫水能生成使溴水褪色的產物。如圖表示合成MLA的路線。

(1)寫出下列物質的結構簡式：

A____________，D____________。

(2)指出反應類型：

①____________，②____________。

(3)寫出所有與MLA具有相同官能團的同分異構體的結構簡式：____________。

(4)寫出E→F轉化的化學方程式_______________________________________。

(5)上述轉化關系中步驟③和④的順序能否顛倒？______(填“能”或“不能”)。

(6)MLA可通過下列反應合成一高分子化合物G［(C₆H₈O₄)_n］，

則G的結構簡式為________________。

Answer 1

“0.1 mol蘋果酸與足量NaHCO₃溶液反應能產生4.48 L CO₂(標準狀況)”說明MLA分子中含有兩個羧基，對照流程圖這兩個羧基是CH₂＝CHCH＝CH₂與鹵素原子加成后，水解變?yōu)榱u基，再氧化為醛基，進一步氧化為羧基，所以

CH₂＝CHCH＝CH₂發(fā)生的是1，4-加成，這樣才能得到兩個羧基，轉化為MLA。步驟③④是將羥基氧化為醛基并加HBr,應先加HBr后氧化羥基，否則氧化羥基時會氧化碳碳雙鍵。可推斷出相關物質的結構簡式：A為CH₂BrCH＝CHCH₂Br，B為

CH₂OHCH＝CHCH₂OH，C為CH₂OHCH₂CHBrCH₂OH，D為OHCCH₂CHBrCHO，E為HOOCCH₂CHBrCOOH，F(xiàn)為NaOOCCH(OH)CH₂COONa，MLA為HOOCCH(OH)CH₂COOH，第(6)問對照高聚物和MLA的分子式，結合轉化條件可知：第一步是MLA發(fā)生消去反應脫水，第二步兩個羧基與甲醇完全酯化，第三步利用第一步生成的碳碳雙鍵加聚得到高聚物。

答案：(1)BrCH₂CH＝CHCH₂Br

OHCCHBrCH₂CHO

(2)加成反應  取代反應

(3)HOOCCH(CH₂OH)COOH、

HOOCC(OH)(CH₃)COOH

(4)HOOCCHBrCH₂COOH+3NaOHNaOOCCH(OH)CH₂COONa+2H₂O+NaBr

(5)不能  (6)

【方法技巧】有機物的轉化關系

(1)

滿足上述轉化關系的有機物A為連羥基的碳原子上有2～3個氫原子的醇，B為醛，C為羧酸，D為酯。

 (2)

滿足上述轉化關系的有機物A為醛，B為羧酸，C為醇，D為酯。