Question

有机物A有如下转化关系，在A的质谱图中质荷比最大值为88，其分子中C、H、O三种元素的质量比为6：1：4，且A不能使Br₂的CCl₄溶液褪色；1mol B反应生成了2mol C。

请回答下列问题：

（1）C→E的反应类型为_______________________ 。

（2）若①、②、③三步反应的产率分别为93.0%、81.0%、88.09%，则由A合成H的总产率为___________________ 。

（3）A的结构简式为__________________________ 。

（4）写出C与银氨溶液反应的离子方程式为________________________________ 。

（5）H分子中所有碳原子均在一条直线上，G转化为H的化学方程式为：

__________________________________________________________________ 。

（6）X是A的一种同分异构体，且其核磁共振氢谱有3个峰，峰面积之比为1：1：2，1mol X可在HIO₄加热的条件下反应，产物只有1mol Y，则X的结构简式为________________________________________________________________ 。

Answer 1

【知识点】有机物的推断    L7

【答案解析】(1) 加成反应

(2) 66.3%

(3)

(4) CH₃CHO+2[Ag(NH₃)₂]⁺+2OH^﹣CH₃COO^﹣+NH₄⁺+2Ag↓+3NH₃+H₂O

(5)

(6)

解析：由于A分子中C、H、O三种元素的质量比为6：1：4可知C、H、O的物质的量之比为2：4：1；又由于A的质谱图中质荷比最大值为88，所以A的分子式为C₄H₈O₂，根据分子式可知A中有一个不饱和度，又不能使Br₂的CCl₄溶液褪色，所以A中存在C=O键，再根据1mol B反应生成了2mol C，结合已知条件可推知A的结构为：，这样可以进一步推出B、C、D、E、F的结构简式，它们依次是：，由于B与HBr发生取代反应生成卤代物，再在NaOH醇溶液中发生消去反应，且H分子中所有碳原子均在一条直线上，所以可以推得G和H的结构分别为：、。

（1）比较C和E的结构可知，E中氢原子个数比C中多2个，其它原子没有变化再根据反应条件可知该反应为加成反应，故答案为：加成反应。

（2）由A合成H的总产率应为①，②、③三步反应的产率之积，所以由A合成H的总产率=93.0%×81.0%×88.09%=66.3%，故答案为：66.3%。

（3）由于A分子中C、H、O三种元素的质量比为6：1：4可知C、H、O的物质的量之比为2：4：1；又由于A的质谱图中质荷比最大值为88，所以A的分子式为C₄H₈O₂，根据分子式可知A中有一个不饱和度，又不能使Br₂的CCl₄溶液褪色，所以A中存在C=O键，再根据1mol B反应生成了2mol C，结合已知条件可推知A的结构为：故答案为：。

（4）由上面的分析可知，C为乙醛，它与银氨溶液反应的离子方程式为：

CH₃CHO+2[Ag（NH₃）₂]⁺+2OH^- CH₃COO^-+NH₄⁺+2Ag↓+3NH₃+H₂O

（5）由于B是2，3-丁二醇，与HBr发生取代反应生成卤代物，再在NaOH醇溶液中发生消去反应生成H，且H分子中所有碳原子均在一条直线上，所以可以推得G和H的结构，G为H为，G转化为H的化学方程式为

（6）A的结构为：，其中有8个氢原子，而X中核磁共振氢谱只有3个峰，所以X是一个非常对称的结构，X中两个氧原子，且1mol X可在HIO₄加热的条件下反应，产物只有1mol Y，结合题目信息，说明X中有两个羟基，合X的不饱和度是1，有四个碳原子，所以X中有由四个碳原子构成的环，由此X的结构可以写成。

【思路点拨】本题考查了有机官能团的性质、有机结构的推断、有机反应类型、同分异构体的书写等知识，中等难度，解题的难点在第（6）小问，写有条件的同分异构体，对学生掌握有机结构特点及从题中获取信息并灵活运用能力要求较高。