Question

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

已知：①A的碳鏈無支鏈，且0.1mol A能與足量Ag（NH₃）₂OH完全反應可得到43.2g單質Ag；
②B為含有一個五環(huán)的酯；

請回答下列問題：
（1）C中所含官能團的名稱是

 

．
（2）B、H的結構簡式依次為

 

、

 

．
（3）F的加聚反應產物的結構簡式為

 

．
（4）E不能發(fā)生反應的反應類型有

 

（填序號）．
①取代反應  ②加成反應  ③銀鏡反應  ④水解反應  ⑤消去反應
⑥聚合反應  ⑦氧化反應  ⑧還原反應  ⑨皂化反應  ⑩酯化反應
（5）寫出E→F的反應方程式：

 

（只寫①條件下的反應，有機物用結構簡式表示）．
（6）M是D的同分異構體，且符合以下條件：
①分子中只含有一個甲基（-CH₃）；
②能發(fā)生銀鏡反應；
③1mol M與足量Na反應能產生標準狀況下22.4L的氣體；
④除官能團上的氫原子外，還有兩種不同類型的氫原子．
請任意寫出一種符合條件的M的結構簡式：

 

．

Answer 1

考點：有機物的推斷

專題：有機物的化學性質及推斷

分析：有機物A、B、C互為同分異構體，分子式為C₅H₈O₂，A的碳鏈無支鏈，且A中只有一種官能團（-CHO）；可確定A為戊二醛，結構簡式為OHC（CH₂）₃CHO，可得I為HOOC（CH₂）₃COOH，B的分子式為C₅H₈O₂，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的結構可知，則E中溴原子處于碳鏈一端，根據題目中的已知，可知C中必有CH₃-CH=CH-結構，結合上述分析C的結構簡式為CH₃CH=CHCH₂COOH，由此可以確定D中羥基的位置，即D的結構簡式為CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH，進而可得B的結構簡式為，E為CH₂Br-CH=CH-CH₂COOH，CH₂Br-CH=CH-CH₂COOH在氫氧化鈉水溶液、加熱反應后即發(fā)生堿性水解，再酸化生成F，F為HO-CH₂-CH=CH-CH₂COOH，F與氫氣發(fā)生加成反應生成G，G為HOCH₂CH₂CH₂CH₂COOH，G催化氧化生成H，H為OHC（CH₂）₃COOH，從而解決此題．

解答： 解：（1）根據A、B、C互為同分異構體，分子式均為C₅H₈O₂，由A→I是在加熱的條件下與Ag（NH₃）₂OH反應，而且A中無支鏈說明發(fā)生的是銀鏡反應，再根據反應物和生成物量的關系，每1mol醛基反應時將生成2mol銀，現在有0.1mol的A反應得到了43.2g即0.4mol的銀，故1molA中含有2mol的醛基，從而推出A、I的結構簡式為：OHCCH₂CH₂CH₂CHO、HOOCCH₂CH₂CH₂COOH，由B為含有一個五環(huán)的酯，且在氫氧化鈉的水溶液中加熱生成D，發(fā)生的是酯的水解反應，A、B、C、D、E、F、G、H、I這些有機物中碳原子數相同，而且在一定條件下發(fā)生B→D→C→E→F→G→H→I的轉化，推出B、D的結構簡式應為、

HOOCCH₂CH₂CH（OH）CH₃，根據D中的官能團有羧基、羥基，因此在濃硫酸的條件下加熱發(fā)生消去反應，與羥基相連碳原子上氫原子越少，越消其氫原子的原子的原則，故的C結構簡式為：HOOCCH₂CH=CHCH₃，從而推出C中含有的官能團為：羧基和碳碳雙鍵，
故答案為：羧基、碳碳雙鍵；
（2）根據題中的信息，HOOCCH₂CH=CHCH₃與NBS在加熱的條件下發(fā)生取代反應生成HOOCCH₂CH=CHCH₂Br，HOOCCH₂CH=CHCH₂Br含有溴元素，能發(fā)生水解反應生成醇，既得到F的結構簡式HOOCCH₂CH=CHCH₂OH，然后與H₂發(fā)生加成反應生成G，既得G的結構簡式為HOOCCH₂CH₂CH₂CH₂OH，HOOCCH₂CH₂CH₂CH₂OH中含有-OH，因此能發(fā)生氧化反應生成醛，既得H的結構簡式為：HOOCCH₂CH₂CH₂CHO，結合（1）中推出的B的結構簡式得到答案為：、，
故答案為：；；
（3）根據F的結構簡式為：HOOCCH₂CH=CHCH₂OH知，它能發(fā)生加聚反應，生成高分子化合物，方程式為nHOOCCH₂CH=CHCH₂OH→，故得出HOOCCH₂CH=CHCH₂OH發(fā)生加聚反應生成，
故答案為：；
（4）根據上面的分析得知，E的結構簡式為：HOOCCH₂CH=CHCH₂Br，HOOCCH₂CH=CHCH₂Br含有羧基、碳碳雙鍵、鹵素原子三種官能團，根據官能團的性質，推出它具有以下化學性質：能發(fā)生取代反應、加成反應、水解反應、消去反應、聚合反應、氧化反應、還原反應、酯化反應．不能發(fā)生銀鏡反應、皂化反應，
故答案為：③⑨；
（5）根據上面的分析得知E的結構簡式為HOOCCH₂CH=CHCH₂Br，其中含有鹵素原子，因此能發(fā)生堿性條件下的水解反應，生成醇，其反應方程式為：
BrCH₂CH=CHCH₂COOH+2NaOHHOCH₂CH=CHCOONa+NaBr+H₂O，
故答案為：BrCH₂CH=CHCH₂COOH+2NaOHHOCH₂CH=CHCOONa+NaBr+H₂O；
（6）根據題中的信息M是D的同分異構體D的化學式為C₅H₁₀O₃可知M中應有5個C原子、10個H原子、3個O原子，結合題中的信息，①分子中只含有一個甲基（-CH₃）；②能發(fā)生銀鏡反應；③1mol M與足量Na反應能產生標準狀況下22.4L的氣體；④除官能團上的氫原子外，還有兩種不同類型的氫原子條件，寫出符合要求的結構簡式有：HOOCC（CH₃）（OH）CH₂CHO、HOOCCH（OH）CH（CH₃）CHO、，從中選出任意一種即可．
故答案為：．

點評：本題系統(tǒng)全面的考查了有機化合物合成推斷，解決這類題目要把握住官能團、有機基本反應類型，要系統(tǒng)的把握官能團的性質、有機基本反應類型，知識體系一定要系統(tǒng)．在根據官能團的性質結合反應類型推斷時很容易出錯，要注意有機化合物的合成推斷題，解決這類問題，主要是依據有機反應的基本類型，官能團的性質，有機物的性質，結合題中給出的信息，找出解題的突破口解決．