Question

3．酒石酸（tartaric acid），即，2，3-二羟基丁二酸，是一种羧酸﹐存在于多种植物中﹐也是葡萄酒中主要的有机酸之一．作为食品中添加的抗氧化剂﹐可以使食物具有酸味．酒石酸最大的用途是饮料添加剂．也是药物工业原料，以烃A为原料合成酒石酸的流程如下：

已知：①
②D的分子组成是C₄H₈O₂Cl₂，核磁共振氢谱显示其有三个峰．
（1）A的结构简式为：CH₂=CHCH=CH₂，分子中最多有10个原子共面；
（2）B中所含官能团的名称是碳碳双键、氯原子，B存在顺反异构，它的顺式结构为；
（3）A转化为B的反应类型是加成反应，
C转化为D的反应类型是加成反应，
D转化为E的反应类型是氧化反应，
（4）写出D转化为E的化学方程式是2HOCH₂CHClCHClCH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2OHCCHClCHClCHO+2H₂O，
（5）C的同分异构体有多种，任写出其中结构CH₃-CH₂-CH₂-COOH（或（CH₃-）₂CH-COOH、CH₃-CH₂-COOCH₃、CH₃-COOCH₂-CH₃、HCOOCH₂-CH₂-CH₃、HCOO-CH（-CH₃）₂、CH₃-CH₂-O-CH₂-CHO、CH₃-O-CH₂-CH₂-CHO、HO-CH₂-CH₂-CH₂-CHO、（CH₃-）₂COH-CHO、HO-CH₂-CH（-CH₃）-CHO、CH₃-CH₂-COCH₂OH、HOCH₂-C-COCH₃、CH₃-CHOH-COCH₃）；
（6）欲得到较纯净的酒石酸，需将G从其溶液中分离提纯，查阅相关资料得知G的溶解度受温度影响较大，则分离提纯G的方法是重结晶．

Answer 1

分析 烃A中碳氢质量比为8：1，则A中C、H的原子个数比为2：3，所以A的分子式为C₄H₆，A与氯气发生信息中的加成反应生成B，B在碱性条件下水解得C为醇，根据D的分子式可知，C与氯气发生加成反应生成D，D发生氧化反应得E，E发生氧化反应得F，F再发生水解得G，G酸化得H，根据H的结构简式可以反应推得G为NaOOCCHOHCHOHCOONa，F为HOOCCHClCHClCOOH，E为OHCCHClCHClCHO，D为HOCH₂CHClCHClCH₂OH，C为HOCH₂CH=CHCH₂OH，B为ClCH₂CH=CHCH₂Cl，A为CH₂=CHCH=CH₂，据此答题．

解答 解：烃A中碳氢质量比为8：1，则A中C、H的原子个数比为2：3，所以A的分子式为C₄H₆，A与氯气发生信息中的加成反应生成B，B在碱性条件下水解得C为醇，根据D的分子式可知，C与氯气发生加成反应生成D，D发生氧化反应得E，E发生氧化反应得F，F再发生水解得G，G酸化得H，根据H的结构简式可以反应推得G为NaOOCCHOHCHOHCOONa，F为HOOCCHClCHClCOOH，E为OHCCHClCHClCHO，D为HOCH₂CHClCHClCH₂OH，C为HOCH₂CH=CHCH₂OH，B为ClCH₂CH=CHCH₂Cl，A为CH₂=CHCH=CH₂，
（1）A为CH₂=CHCH=CH₂，A中有两个碳碳双键结构，分子中所有原子都可能共面，共有10个原子，
故答案为：CH₂=CHCH=CH₂；10；
（2）B为ClCH₂CH=CHCH₂Cl，B中所含官能团的名称是碳碳双键、氯原子，B存在顺反异构，它的顺式结构为，
故答案为：碳碳双键、氯原子；；
（3）根据分析可知，E为OHCCHClCHClCHO，D为HOCH₂CHClCHClCH₂OH，C为HOCH₂CH=CHCH₂OH，B为ClCH₂CH=CHCH₂Cl，A为CH₂=CHCH=CH₂，
A转化为B的反应CH₂=CHCH=CH₂与氯气发生加成反应生成ClCH₂CH=CHCH₂Cl；
C转化为D的反应为HOCH₂CH=CHCH₂OH与氯气发生加成反应生成HOCH₂CHClCHClCH₂OH；
D转化为E的反应为HOCH₂CHClCHClCH₂OH催化氧化生成OHCCHClCHClCHO，
故答案为：加成反应；加成反应；氧化反应；
（4）D转化为E的反应为HOCH₂CHClCHClCH₂OH催化氧化生成OHCCHClCHClCHO，反应方程式为：2HOCH₂CHClCHClCH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2OHCCHClCHClCHO+2H₂O，
故答案为：2HOCH₂CHClCHClCH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2OHCCHClCHClCHO+2H₂O；
（5）C为HOCH₂CH=CHCH₂OH，C的同分异构体可以是-COO-另外连三个碳，如：CH₃-CH₂-CH₂-COOH、（CH₃-）₂CH-COOH、CH₃-CH₂-COOCH₃、CH₃-COOCH₂-CH₃、HCOOCH₂-CH₂-CH₃、HCOO-CH（-CH₃）₂；也可以是-CO-、-OH与另外连三个碳，如：CH₃-CH₂-O-CH₂-CHO、CH₃-O-CH₂-CH₂-CHO、HO-CH₂-CH₂-CH₂-CHO、（CH₃-）₂COH-CHO、HO-CH₂-CH（-CH₃）-CHO、CH₃-CH₂-COCH₂OH、HOCH₂-C-COCH₃、CH₃-CHOH-COCH₃，
故答案为：CH₃-CH₂-CH₂-COOH（或（CH₃-）₂CH-COOH、CH₃-CH₂-COOCH₃、CH₃-COOCH₂-CH₃、HCOOCH₂-CH₂-CH₃、HCOO-CH（-CH₃）₂、CH₃-CH₂-O-CH₂-CHO、CH₃-O-CH₂-CH₂-CHO、HO-CH₂-CH₂-CH₂-CHO、（CH₃-）₂COH-CHO、HO-CH₂-CH（-CH₃）-CHO、CH₃-CH₂-COCH₂OH、HOCH₂-C-COCH₃、CH₃-CHOH-COCH₃）；
（6）因为NaOOCCHOHCHOHCOONa的溶解度受温度影响较大，所以分离提纯NaOOCCHOHCHOHCOONa的方法是重结晶，
故答案为：重结晶．

点评 本题考查有机物的推断与合成，题目难度中等，需要学生对给予的反应信息进行应用，给能较好的考查考生的阅读、自学能力和思维能力，是热点题型，掌握官能团的性质是推断关键，注意根据转化关系来源于顺推法进行推断．