Question

16．分別由C、H、O三種元素組成的有機(jī)物A、B、C互為同分異構(gòu)體，它們分子中C、H、O元素的質(zhì)量比為15：2：8，其中化合物A的質(zhì)譜圖如圖1．

A是直鏈結(jié)構(gòu)，其核磁共振氫譜有三組峰，且峰面積之比為1：1：2，它能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)．B為五元環(huán)酯．C的紅外光譜表明其分子中存在甲基．其它物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖2：
（1）I的分子式是：C₅H₈O₄．I分子中的官能團(tuán)名稱是：羧基．
（2）D和H的結(jié)構(gòu)簡式分別是：CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH、OHCCH₂CH₂CH₂COOH．
（3）寫出下列反應(yīng)方程式（有機(jī)物用結(jié)構(gòu)簡式表示）：D→CHOOCCH₂CH₂CH（OH）CH₃$→_{△}^{濃硫酸}$HOOCCH₂CH=CHCH₃+H₂O；H→G2HOOCCH₂CH₂CH₂CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2HOOCCH₂CH₂CH₂CHO+2H₂O．

Answer 1

分析 分別由C、H、O三種元素組成的有機(jī)物A、B、C互為同分異構(gòu)體，它們分子中C、H、O元素的質(zhì)量比為15：2：8，則C、H、O元素的原子個(gè)數(shù)之比=$\frac{15}{12}$：$\frac{2}{1}$：$\frac{8}{16}$=5：8：2，根據(jù)A的質(zhì)譜圖知，A的相對(duì)分子質(zhì)量是100，設(shè)A的分子式為（C₅H₈O₂）_x，則100x=100，故x=1，則A的分子式為C₅H₈O₂，A是直鏈結(jié)構(gòu)，其核磁共振氫譜有三組峰，且峰面積之比為1：1：2，它能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則A中含有醛基，A的不飽和度=$\frac{5×2+2-8}{2}$=2，A的結(jié)構(gòu)簡式為OHCCH₂CH₂CH₂CHO，A發(fā)生氧化反應(yīng)生成I，則I的結(jié)構(gòu)簡式為HOOCCH₂CH₂CH₂COOH．B為五元環(huán)酯，B發(fā)生水解反應(yīng)、酸化得到D，D發(fā)生消去反應(yīng)得到C，C的紅外光譜表明其分子中存在甲基，C發(fā)生信息中反應(yīng)生成E，E水解酸化得到F，F(xiàn)與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)得到G，G連續(xù)氧化得到I，則G中羥基位于碳鏈端位，E為鹵代烴，則E中鹵原子子位于碳鏈端位，可推知B的結(jié)構(gòu)簡式為，則D為CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH，C為CH₃CH=CHCH₂COOH，E可以為ClCH₂CH=CHCH₂COOH，F(xiàn)為HOCH₂CH=CHCH₂COOH，G為HOCH₂CH₂CH₂CH₂COOH，H為OHCCH₂CH₂CH₂COOH，據(jù)此解答．

解答 解：分別由C、H、O三種元素組成的有機(jī)物A、B、C互為同分異構(gòu)體，它們分子中C、H、O元素的質(zhì)量比為15：2：8，則C、H、O元素的原子個(gè)數(shù)之比=$\frac{15}{12}$：$\frac{2}{1}$：$\frac{8}{16}$=5：8：2，根據(jù)A的質(zhì)譜圖知，A的相對(duì)分子質(zhì)量是100，設(shè)A的分子式為（C₅H₈O₂）_x，則100x=100，故x=1，則A的分子式為C₅H₈O₂，A是直鏈結(jié)構(gòu)，其核磁共振氫譜有三組峰，且峰面積之比為1：1：2，它能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則A中含有醛基，A的不飽和度=$\frac{5×2+2-8}{2}$=2，A的結(jié)構(gòu)簡式為OHCCH₂CH₂CH₂CHO，A發(fā)生氧化反應(yīng)生成I，則I的結(jié)構(gòu)簡式為HOOCCH₂CH₂CH₂COOH．B為五元環(huán)酯，B發(fā)生水解反應(yīng)、酸化得到D，D發(fā)生消去反應(yīng)得到C，C的紅外光譜表明其分子中存在甲基，C發(fā)生信息中反應(yīng)生成E，E水解酸化得到F，F(xiàn)與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)得到G，G連續(xù)氧化得到I，則G中羥基位于碳鏈端位，E為鹵代烴，則E中鹵原子子位于碳鏈端位，可推知B的結(jié)構(gòu)簡式為，則D為CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH，C為CH₃CH=CHCH₂COOH，E可以為ClCH₂CH=CHCH₂COOH，F(xiàn)為HOCH₂CH=CHCH₂COOH，G為HOCH₂CH₂CH₂CH₂COOH，H為OHCCH₂CH₂CH₂COOH．
（1）由上述分析可知，I的結(jié)構(gòu)簡式為HOOCCH₂CH₂CH₂COOH，分子式為C₅H₈O₄，含有羧基，
故答案為：C₅H₈O₄；羧基；
（2）由上述分析可知，D的結(jié)構(gòu)簡式為CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH，H結(jié)構(gòu)簡式為：OHCCH₂CH₂CH₂COOH，
故答案為：CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH；OHCCH₂CH₂CH₂COOH；
（3）D→C的反應(yīng)方程式為：HOOCCH₂CH₂CH（OH）CH₃$→_{△}^{濃硫酸}$HOOCCH₂CH=CHCH₃+H₂O；
G→H的反應(yīng)方程式為：2HOOCCH₂CH₂CH₂CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2HOOCCH₂CH₂CH₂CHO+2H₂O，
故答案為：HOOCCH₂CH₂CH（OH）CH₃$→_{△}^{濃硫酸}$HOOCCH₂CH=CHCH₃+H₂O；
2HOOCCH₂CH₂CH₂CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2HOOCCH₂CH₂CH₂CHO+2H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有機(jī)物的推斷，正確推斷A的結(jié)構(gòu)簡式是關(guān)鍵，再綜合分析確定B的結(jié)構(gòu)簡式，需要學(xué)生熟練正確官能團(tuán)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化，側(cè)重考查學(xué)生分析推理能力，難度中等．