Question

互为同分异构体的有机物A、B、C的分子式均为C₅H₈O₂，其中A为直链结构，加热时能与新制的氢氧化铜浊液反应，生成砖红色物质；A分子中核磁共振氢谱图中有三组峰，且峰面积之比为2：1：1．B为五元环酯．C的红外光谱表明其分子中存在甲基．A-I等有机物的转化关系如下：

乙知：烯烃在一定条件下可与卤素单质发生a-H原子的取代反应．
如：
请回答下列问题：
（1 ）A、B、C的结构简式分别是：A

 

，B

 

，C

 

（2 ）E、G I分子中的官能团种数（不同官能团的个数）分别为：E

 

，G

 

，I

 

（3）写出下列反应的化学方程式；
D→C：

 

G→H：

 

（4）写出下列反应类型：
F→G

 

A→I中的①

 

（5）写出F发生加聚反应生成的产物的结构简式

 

（6）与A的官能团组成和个数均相同的同分异构体还有

 

个．

Answer 1

分析：互为同分异构体的有机物A、B、C的分子式均为C₅H₈O₂，其不饱和度=

5×2+2-8

2

=2，说明含有两个双键或一个三键，其中A为直链结构，加热时能与新制的氢氧化铜浊液反应，生成砖红色物质，说明A中含有醛基，A分子中核磁共振氢谱图中有三组峰，且峰面积之比为2：1：1，则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：互为同分异构体的有机物A、B、C的分子式均为C₅H₈O₂，其不饱和度=

5×2+2-8

2

=2，说明含有两个双键或一个三键，其中A为直链结构，加热时能与新制的氢氧化铜浊液反应，生成砖红色物质，说明A中含有醛基，A分子中核磁共振氢谱图中有三组峰，且峰面积之比为2：1：1，则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、B、C的结构简式分别是：A为OHCCH₂CH₂CH₂CHO，B为，C为CH₃CH=CHCH₂COOH，故答案为：OHCCH₂CH₂CH₂CHO；；CH₃CH=CHCH₂COOH；
（2 ）E为CH₂ClCH=CHCH₂COOH、G为CH₂（OH）CH₂CH₂CH₂COOH、I为HOOCCH₂CH₂CH₂COOH，E中含有碳碳双键、羧基和氯原子三种官能团，G含有羟基、羧基两种官能团，I含有羧基一种官能团，
故答案为：E、G、I分子中的官能团种数（不同官能团的个数）分别为：3、2、1，
故答案为：3；2；1；
（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H2SO4

△

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：
2CH₂（OH）CH₂CH₂CH₂COOH+O₂

Cu

△

2OHCCH₂CH₂CH₂COOH+2H₂O，
故答案为：CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH

浓H2SO4

△

CH₃CH=CHCH₂COOH+H₂O；2CH₂（OH）CH₂CH₂CH₂COOH+O₂

Cu

△

2OHCCH₂CH₂CH₂COOH+2H₂O；
（4）通过以上分析知，F发生加成反应或还原反应生成G，A发生氧化反应生成I，故答案为：加成反应或还原反应；氧化反应；
（5）F为CH₂（OH）CH=CHCH₂COOH，则F发生加聚反应生成的产物为，
故答案为：；
（6）A的结构简式为OHCCH₂CH₂CH₂CHO，与A的官能团组成和个数均相同的同分异构体还有OHCCH（CH₂CH₃）CHO、OHCCH₂CH（CH₃）CHO、OHCC（CH₃）₂CHO，所以还有3个，故答案为：3．

点评：本题考查了有机物的推断，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，难点是同分异构体的判断，注意根据题给信息对碳链及官能团位置进行改变，要不重复、不漏写，难度较大．