Question

13．烃A的质谱图中最大质荷比为70，各物质相互转化的关系如下图，其中B、D、E的结构中均含有2个甲基，它们的核磁共振氢谱中均出现4个吸收峰．

请回答下列问题：
（1）B中所含官能团的名称为溴原子
（2）D的分子式为C₅H₁₀O
（3）图示反应中属于取代反应的有Ⅲ、Ⅵ（填罗马字母）
（4）M的结构简式为
（5）分析与A含同官能团的同分异构体发现：
①除A外，还有5种同分异构体（含顺反异构）
②有一种同分异构体的核磁共振氢谱有3个吸收峰，峰面积之比为1：3：6（或6：3：1或1：6：3或3：1：6）
（6）写出图示反应Ⅱ和反应Ⅵ的化学方程式：
Ⅱ（CH₃）₂CHCH₂CHBr+NaOH$→_{△}^{乙醇}$（CH₃）₂CHCH=CH₂+NaBr+H₂OⅥ（CH₃）₂CHCH₂CH₂OH+（CH₃）₂CHCH₂COOH$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$（CH₃）₂CHCH₂COOCH₂CH₂CH（CH₃）₂+H₂O．

Answer 1

分析 有机物A为烃类化合物，质谱图表明其相对分子质量为70，分子中C原子最大数目为$\frac{70}{12}$=5…10，故A的分子式为C₅H₁₀，B转化为A发生消去反应，则A为烯烃，由转化关系可知，D为醛、E为羧酸、C为醇、B为卤代烃，且均为单官能团，其中B、D、E的结构中均含有2个-CH₃，它们的核磁共振氢谱中均出现4个峰，则D为（CH₃）₂CHCH₂CHO，C为（CH₃）₂CHCH₂CH₂OH，B为（CH₃）₂CHCH₂CH₂Br，A为（CH₃）₂CHCH=CH₂，E为（CH₃）₂CHCH₂COOH，A发生加聚反应生成高聚物M为，C与E发生酯化反应生成F，据此解答．

解答 解：有机物A为烃类化合物，质谱图表明其相对分子质量为70，分子中C原子最大数目为$\frac{70}{12}$=5…10，故A的分子式为C₅H₁₀，B转化为A发生消去反应，则A为烯烃，由转化关系可知，D为醛、E为羧酸、C为醇、B为卤代烃，且均为单官能团，其中B、D、E的结构中均含有2个-CH₃，它们的核磁共振氢谱中均出现4个峰，则D为（CH₃）₂CHCH₂CHO，C为（CH₃）₂CHCH₂CH₂OH，B为（CH₃）₂CHCH₂CH₂Br，A为（CH₃）₂CHCH=CH₂，E为（CH₃）₂CHCH₂COOH，A发生加聚反应生成高聚物M为，C与E发生酯化反应生成F，
（1）B为（CH₃）₂CHCH₂CH₂Br，B中所含官能团的名称为溴原子，
故答案为：溴原子；    
（2）D为（CH₃）₂CHCH₂CHO，D的分子式为C₅H₁₀O，
故答案为：C₅H₁₀O；
（3）上述反应中，反应Ⅰ是加聚反应，反应Ⅱ是消去反应，反应Ⅲ是取代反应，反应Ⅳ是加成反应，反应Ⅴ是氧化反应，反应Ⅵ属于取代反应，
故答案为：Ⅲ、Ⅵ；
（4）根据上面的分析可知，M的结构简式为，故答案为：；
（5）①与A含同官能团的同分异构体，即含有碳碳双键，除A外，还有（CH₃）₂C=CHCH₃、CH₂=CHCH₂CH₂CH₃、CH₃CH=CHCH₂CH₃ （顺、反2种结构）、CH₂=C（CH₃）CH₂CH₃，共5种同分异构体（含顺反异构），
故答案为：5；
②有一种同分异构体的核磁共振氢谱有3个吸收峰，其结构为（CH₃）₂C=CHCH₃，峰面积之比为1：3：6（或6：3：1或1：6：3或3：1：6），
故答案为：1：3：6（或6：3：1或1：6：3或3：1：6）；
（6）图示反应Ⅱ的化学方程式为（CH₃）₂CHCH₂CHBr+NaOH$→_{△}^{乙醇}$（CH₃）₂CHCH=CH₂+NaBr+H₂O，反应Ⅵ的化学方程式为（CH₃）₂CHCH₂CH₂OH+（CH₃）₂CHCH₂COOH$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$（CH₃）₂CHCH₂COOCH₂CH₂CH （CH₃）₂+H₂O，
故答案为：（CH₃）₂CHCH₂CHBr+NaOH$→_{△}^{乙醇}$（CH₃）₂CHCH=CH₂+NaBr+H₂O；（CH₃）₂CHCH₂CH₂OH+（CH₃）₂CHCH₂COOH$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$（CH₃）₂CHCH₂COOCH₂CH₂CH （CH₃）₂+H₂O．

点评 本题考查有机物推断，涉及卤代烃、醇、醛、羧酸的性质与转化，计算确定A的分子式是关键，注意掌握掌握官能团的性质与转化，难度中等．