Question

分别由C、H、O三种元素组成的有机物A、B、C互为同分异构体，它们分子中C、H、O元素的质量比为15：2：8，其中化合物A的质谱图如图1所示．
A是直链结构，其核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积之比为1：1：2，它能够发生银镜反应．B为五元环酯．C的红外光谱表明其分子中存在甲基．其它物质的转化关系如图2所示：
（1）A的分子式是

 

．
（2）B的结构简式是

 

．
（3）写出下列反应方程式（有机物用结构简式表示）
D→C：

 

G→H：

 

（4）写出由单体F分别发生加聚反应生成的产物和发生缩聚反应生成的产物的结构简式

 

、

 

．

Answer 1

考点：有关有机物分子式确定的计算

专题：有机化学基础

分析：A、B、C互为同分异构体，根据它们分子中C、H、O元素的质量比为15：2：8，可以确定其实验式，然后根据A的质谱图知确定A的相对分子质量是100，从而计算出A的分子式为C₅H₈O₂，A是直链结构，其核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积之比为1：1：2，它能够发生银镜反应，则A中含有醛基，A的不饱和度=

5×2+2-8

2

=2，A的结构简式为OHCCH₂CH₂CH₂CHO；
B为五元环酯，则B的结构简式为，C的红外光谱表明其分子中存在甲基，B水解然后酸化得D，D的结构简式为CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH，A发生银镜反应生成I，I的结构简式为HOOCCH₂CH₂CH₂COOH；D发生消去反应生成C，C发生取代反应生成E，E和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成F，F和氢气发生加成反应生成G，G发生氧化反应生成H，H发生氧化反应生成I，根据I的结构简式结合题给信息知，C的结构简式为CH₃CH=CHCH₂COOH，E为CH₂ClCH=CHCH₂COOH，F为CH₂（OH）CH=CHCH₂COOH，G为CH₂（OH）CH₂CH₂CH₂COOH，H为OHCCH₂CH₂CH₂COOH．

解答： 解：分别由C、H、O三种元素组成的有机物A、B、C互为同分异构体，它们分子中C、H、O元素的质量比为15：2：8，则C、H、O元素的原子个数之比=

15

12

：

2

2

：

8

16

=5：8：2，根据A的质谱图知，A的相对分子质量是100，设A的分子式为（C₅H₈O₂）_x，x=

100

12×5+8×1+16×2

=1，则A的分子式为C₅H₈O₂，A是直链结构，其核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积之比为1：1：2，它能够发生银镜反应，则A中含有醛基，A的不饱和度=

5×2+2-8

2

=2，A的结构简式为OHCCH₂CH₂CH₂CHO；
B为五元环酯，则B的结构简式为，C的红外光谱表明其分子中存在甲基，B水解然后酸化得D，D的结构简式为CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH，A发生银镜反应生成I，I的结构简式为HOOCCH₂CH₂CH₂COOH；D发生消去反应生成C，C发生取代反应生成E，E和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成F，F和氢气发生加成反应生成G，G发生氧化反应生成H，H发生氧化反应生成I，根据I的结构简式结合题给信息知，C的结构简式为CH₃CH=CHCH₂COOH，E为CH₂ClCH=CHCH₂COOH，F为CH₂（OH）CH=CHCH₂COOH，G为CH₂（OH）CH₂CH₂CH₂COOH，H为OHCCH₂CH₂CH₂COOH．
（1）通过以上分析知，A的分子式为C₅H₈O₂，结构简式为OHCCH₂CH₂CH₂CHO，故答案为：C₅H₈O₂；
（2）通过以上分析知，B的结构简式为，故答案为：；
（3）D的结构简式为CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH，C的结构简式为CH₃CH=CHCH₂COOH，D发生消去反应生成C，反应方程式为：CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH

浓硫酸

△

CH₃CH=CHCH₂COOH+H₂O，
G为CH₂（OH）CH₂CH₂CH₂COOH，H为OHCCH₂CH₂CH₂COOH，G发生氧化反应生成H，反应方程式为
OHCCH₂CH₂CH₂COOH+H₂

一定条件下

 CH₂（OH）CH₂CH₂CH₂COOH，
故答案为：CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH

浓硫酸

△

CH₃CH=CHCH₂COOH+H₂O；
OHCCH₂CH₂CH₂COOH+H₂

一定条件下

 CH₂（OH）CH₂CH₂CH₂COOH；
（4）CH₂（OH）CH=CHCH₂COOH发生加聚反应产物的结构简式为：；
CH₂（OH）CH=CHCH₂COOH发生缩聚反应产物的结构简式为：，
故答案为：；．

点评：本题考查了有机物的推断，题目难度中等，正确推断A的结构简式是解本题关键，注意结合题给信息进行分析，根据I的结构简式确定D发生消去反应位置，难度中等．