Question

有机物A、B、C互为同分异构体，分子式均为C₅H₈O₂，有关的转化关系如下图所示．

已知：①A的碳链无支链，且0.1mol A能与足量Ag（NH₃）₂OH完全反应可得到43.2g单质Ag；
②B为含有一个五环的酯；

请回答下列问题：
（1）C中所含官能团的名称是

 

．
（2）B、H的结构简式依次为

 

、

 

．
（3）F的加聚反应产物的结构简式为

 

．
（4）E不能发生反应的反应类型有

 

（填序号）．
①取代反应  ②加成反应  ③银镜反应  ④水解反应  ⑤消去反应
⑥聚合反应  ⑦氧化反应  ⑧还原反应  ⑨皂化反应  ⑩酯化反应
（5）写出E→F的反应方程式：

 

（只写①条件下的反应，有机物用结构简式表示）．
（6）M是D的同分异构体，且符合以下条件：
①分子中只含有一个甲基（-CH₃）；
②能发生银镜反应；
③1mol M与足量Na反应能产生标准状况下22.4L的气体；
④除官能团上的氢原子外，还有两种不同类型的氢原子．
请任意写出一种符合条件的M的结构简式：

 

．

Answer 1

考点：有机物的推断

专题：有机物的化学性质及推断

分析：有机物A、B、C互为同分异构体，分子式为C₅H₈O₂，A的碳链无支链，且A中只有一种官能团（-CHO）；可确定A为戊二醛，结构简式为OHC（CH₂）₃CHO，可得I为HOOC（CH₂）₃COOH，B的分子式为C₅H₈O₂，属于五元环酯，说明环上有4个碳原子和1个氧原子，且环上还有一个甲基，B转化为D，D为一种羟基酸，D中含有羟基能发生消去反应生成C，C中含有一个碳碳双键和羧基，C能和NBS发生取代反应得到E，E发生水解反应生成F，F与氢气发生加成反应生成G，G可以连续发生氧化反应生成I，由I的结构可知，则E中溴原子处于碳链一端，根据题目中的已知，可知C中必有CH₃-CH=CH-结构，结合上述分析C的结构简式为CH₃CH=CHCH₂COOH，由此可以确定D中羟基的位置，即D的结构简式为CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH，进而可得B的结构简式为，E为CH₂Br-CH=CH-CH₂COOH，CH₂Br-CH=CH-CH₂COOH在氢氧化钠水溶液、加热反应后即发生碱性水解，再酸化生成F，F为HO-CH₂-CH=CH-CH₂COOH，F与氢气发生加成反应生成G，G为HOCH₂CH₂CH₂CH₂COOH，G催化氧化生成H，H为OHC（CH₂）₃COOH，从而解决此题．

解答： 解：（1）根据A、B、C互为同分异构体，分子式均为C₅H₈O₂，由A→I是在加热的条件下与Ag（NH₃）₂OH反应，而且A中无支链说明发生的是银镜反应，再根据反应物和生成物量的关系，每1mol醛基反应时将生成2mol银，现在有0.1mol的A反应得到了43.2g即0.4mol的银，故1molA中含有2mol的醛基，从而推出A、I的结构简式为：OHCCH₂CH₂CH₂CHO、HOOCCH₂CH₂CH₂COOH，由B为含有一个五环的酯，且在氢氧化钠的水溶液中加热生成D，发生的是酯的水解反应，A、B、C、D、E、F、G、H、I这些有机物中碳原子数相同，而且在一定条件下发生B→D→C→E→F→G→H→I的转化，推出B、D的结构简式应为、

HOOCCH₂CH₂CH（OH）CH₃，根据D中的官能团有羧基、羟基，因此在浓硫酸的条件下加热发生消去反应，与羟基相连碳原子上氢原子越少，越消其氢原子的原子的原则，故的C结构简式为：HOOCCH₂CH=CHCH₃，从而推出C中含有的官能团为：羧基和碳碳双键，
故答案为：羧基、碳碳双键；
（2）根据题中的信息，HOOCCH₂CH=CHCH₃与NBS在加热的条件下发生取代反应生成HOOCCH₂CH=CHCH₂Br，HOOCCH₂CH=CHCH₂Br含有溴元素，能发生水解反应生成醇，既得到F的结构简式HOOCCH₂CH=CHCH₂OH，然后与H₂发生加成反应生成G，既得G的结构简式为HOOCCH₂CH₂CH₂CH₂OH，HOOCCH₂CH₂CH₂CH₂OH中含有-OH，因此能发生氧化反应生成醛，既得H的结构简式为：HOOCCH₂CH₂CH₂CHO，结合（1）中推出的B的结构简式得到答案为：、，
故答案为：；；
（3）根据F的结构简式为：HOOCCH₂CH=CHCH₂OH知，它能发生加聚反应，生成高分子化合物，方程式为nHOOCCH₂CH=CHCH₂OH→，故得出HOOCCH₂CH=CHCH₂OH发生加聚反应生成，
故答案为：；
（4）根据上面的分析得知，E的结构简式为：HOOCCH₂CH=CHCH₂Br，HOOCCH₂CH=CHCH₂Br含有羧基、碳碳双键、卤素原子三种官能团，根据官能团的性质，推出它具有以下化学性质：能发生取代反应、加成反应、水解反应、消去反应、聚合反应、氧化反应、还原反应、酯化反应．不能发生银镜反应、皂化反应，
故答案为：③⑨；
（5）根据上面的分析得知E的结构简式为HOOCCH₂CH=CHCH₂Br，其中含有卤素原子，因此能发生碱性条件下的水解反应，生成醇，其反应方程式为：
BrCH₂CH=CHCH₂COOH+2NaOHHOCH₂CH=CHCOONa+NaBr+H₂O，
故答案为：BrCH₂CH=CHCH₂COOH+2NaOHHOCH₂CH=CHCOONa+NaBr+H₂O；
（6）根据题中的信息M是D的同分异构体D的化学式为C₅H₁₀O₃可知M中应有5个C原子、10个H原子、3个O原子，结合题中的信息，①分子中只含有一个甲基（-CH₃）；②能发生银镜反应；③1mol M与足量Na反应能产生标准状况下22.4L的气体；④除官能团上的氢原子外，还有两种不同类型的氢原子条件，写出符合要求的结构简式有：HOOCC（CH₃）（OH）CH₂CHO、HOOCCH（OH）CH（CH₃）CHO、，从中选出任意一种即可．
故答案为：．

点评：本题系统全面的考查了有机化合物合成推断，解决这类题目要把握住官能团、有机基本反应类型，要系统的把握官能团的性质、有机基本反应类型，知识体系一定要系统．在根据官能团的性质结合反应类型推断时很容易出错，要注意有机化合物的合成推断题，解决这类问题，主要是依据有机反应的基本类型，官能团的性质，有机物的性质，结合题中给出的信息，找出解题的突破口解决．