Question

15．有機(jī)物A有如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系．在A的質(zhì)譜圖中質(zhì)荷比最大值為88，其分子中C、H、O三種元素的質(zhì)量比為6：1：4，且A不能使Br₂的CCl₄溶液褪色；1mol B反應(yīng)生成了2mol C．

已知：RCH（OH）-CH（OH）R′$\stackrel{HIO_{4}}{→}$RCHO+R′CHO
請(qǐng)回答下列問題：
（1）A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃COCH（OH）CH₃．
（2）若①、②、③三步反應(yīng)的產(chǎn)率分別為90.0%、82.0%、75.0%，則由A合成H的總產(chǎn)率為55.4%．
（3）D+E→F的反應(yīng)類型為酯化反應(yīng)．
（4）寫出C與銀氨溶液反應(yīng)的離子方程式為CH₃CHO+2[Ag（NH₃）₂]⁺+2OH^- $\stackrel{△}{→}$CH₃COO^-+NH₄⁺+2Ag↓+3NH₃+H₂O．
（5）若H分子中所有碳原子不在一條直線上，則H在一定條件下合成順丁橡膠的化學(xué)方程式為．
若H分子中所有碳原子均在一條直線上，則G轉(zhuǎn)化為H的化學(xué)方程式為CH₃CHBrCHBrCH₃+2NaOH$→_{△}^{醇}$H₃CC≡CCH₃↑+2NaBr+2H₂O．
（6）有機(jī)物A有很多同分異構(gòu)體，請(qǐng)寫出同時(shí)滿足下列條件的一種異構(gòu)體X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：．
a．X核磁共振氫譜有3個(gè)峰，峰面積之比為1：1：2
b．1mol X可在HIO₄加熱的條件下反應(yīng)，可形成1mol 二元醛
c．1mol X最多能與2mol Na反應(yīng)
d．X不與NaHCO₃反應(yīng)，也不與NaOH反應(yīng)，也不與Br₂發(fā)生加成反應(yīng)．

Answer 1

分析 由于A分子中C、H、O三種元素的質(zhì)量比為6：1：4可知C、H、O的物質(zhì)的量之比為$\frac{6}{12}$：$\frac{1}{1}$：$\frac{4}{16}$=2：4：1，故A的最簡(jiǎn)式為C₂H₄O，又由于A的質(zhì)譜圖中質(zhì)荷比最大值為88，所以A的分子式為C₄H₈O₂，根據(jù)分子式可知A的不飽和度為1，且A不能使Br₂的CCl₄溶液褪色，說明A沒有碳碳雙鍵，而A能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，則A中存在C=O鍵，根據(jù)1mol B反應(yīng)生成了2mol C，結(jié)合已知條件可推知A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃COCH（OH）CH₃，則B為CH₃CH（OH）CH（OH）CH₃，C為CH₃CHO，乙醛發(fā)生氧化反應(yīng)生成D為CH₃COOH，乙醛與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成E為CH₃CH₂OH，乙酸與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成F為CH₃COOCH₂CH₃．由于B與HBr發(fā)生取代反應(yīng)生成鹵代物G為CH₃CHBrCHBrCH₃，G在NaOH醇溶液中發(fā)生消去反應(yīng)，（5）中若H分子中所有碳原子不在一條直線上，則H為1，3-丁二烯，若H分子中所有碳原子均在一條直線上，H為H₃CC≡CCH₃，據(jù)此解答．

解答 解：由于A分子中C、H、O三種元素的質(zhì)量比為6：1：4可知C、H、O的物質(zhì)的量之比為$\frac{6}{12}$：$\frac{1}{1}$：$\frac{4}{16}$=2：4：1，故A的最簡(jiǎn)式為C₂H₄O，又由于A的質(zhì)譜圖中質(zhì)荷比最大值為88，所以A的分子式為C₄H₈O₂，根據(jù)分子式可知A的不飽和度為1，且A不能使Br₂的CCl₄溶液褪色，說明A沒有碳碳雙鍵，而A能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，則A中存在C=O鍵，根據(jù)1mol B反應(yīng)生成了2mol C，結(jié)合已知條件可推知A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃COCH（OH）CH₃，則B為CH₃CH（OH）CH（OH）CH₃，C為CH₃CHO，乙醛發(fā)生氧化反應(yīng)生成D為CH₃COOH，乙醛與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成E為CH₃CH₂OH，乙酸與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成F為CH₃COOCH₂CH₃．由于B與HBr發(fā)生取代反應(yīng)生成鹵代物G為CH₃CHBrCHBrCH₃，G在NaOH醇溶液中發(fā)生消去反應(yīng)，（5）中若H分子中所有碳原子不在一條直線上，則H為1，3-丁二烯，若H分子中所有碳原子均在一條直線上，H為H₃CC≡CCH₃．
（1）由上面的分析可知，A為CH₃COCH（OH）CH₃，故答案為：CH₃COCH（OH）CH₃；
（2）由A合成H的總產(chǎn)率應(yīng)為①，②、③三步反應(yīng)的產(chǎn)率之積，所以由A合成H的總產(chǎn)率=90.0%×82.0%×75.0%=55.4%，
故答案為：55.4%；
（3）D+E→F反應(yīng)為乙酸與乙醇反應(yīng)生成乙酸乙酯，反應(yīng)類型為酯化反應(yīng)，故答案為：酯化反應(yīng)；
（4）由上面的分析可知，C為乙醛，它與銀氨溶液反應(yīng)的離子方程式為：CH₃CHO+2[Ag（NH₃）₂]⁺+2OH^- $\stackrel{△}{→}$CH₃COO^-+NH₄⁺+2Ag↓+3NH₃+H₂O，
故答案為：CH₃CHO+2[Ag（NH₃）₂]⁺+2OH^- $\stackrel{△}{→}$CH₃COO^-+NH₄⁺+2Ag↓+3NH₃+H₂O；
（5）G為CH₃CHBrCHBrCH₃，G在NaOH醇溶液中發(fā)生消去反應(yīng)生成H，
若H分子中所有碳原子不在一條直線上，則H為1，3-丁二烯，H在一定條件下合成順丁橡膠的化學(xué)方程式為，
若H分子中所有碳原子均在一條直線上，則H為H₃CC≡CCH₃，G轉(zhuǎn)化為H的化學(xué)方程式為：CH₃CHBrCHBrCH₃+2NaOH$→_{△}^{醇}$H₃CC≡CCH₃↑+2NaBr+2H₂O，
故答案為：；
CH₃CHBrCHBrCH₃+2NaOH$→_{△}^{醇}$H₃CC≡CCH₃↑+2NaBr+2H₂O；
（6）A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，其同分異構(gòu)體X符合條件：
a．X核磁共振氫譜有3個(gè)峰，峰面積之比為1：1：2，即X有三種位置的氫，且個(gè)數(shù)之比為1：1：2，
b．1mol X可在HIO₄加熱的條件下反應(yīng)，可形成1mol 二元醛，根據(jù)信息可知X應(yīng)為含有兩個(gè)羥基的環(huán)狀物，
c．1mol X最多能與2mol Na反應(yīng)，說明X有2個(gè)羥基，
d．X不與NaHCO₃反應(yīng)，也不與NaOH反應(yīng)，也不與Br₂發(fā)生加成反應(yīng)，說明有X沒有羧基，不含有碳碳雙鍵，故X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，
故答案為：．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物推斷，關(guān)鍵是確定A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，再根據(jù)反應(yīng)條件、題給信息采用正向思維進(jìn)行推斷，熟練掌握官能團(tuán)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化，側(cè)重考查學(xué)生分析推斷能力及知識(shí)遷移能力，題目難度中等．