Question

有機物A、B、C互為同分異構(gòu)體，分子式均為C₅H₈O₂，有關(guān)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示．

已知：①A的碳鏈無支鏈，且0.1mol A能與足量Ag（NH₃）₂OH完全反應(yīng)可得到43.2g單質(zhì)Ag；
②B為含有一個五環(huán)的酯；

請回答下列問題：
（1）C中所含官能團的名稱是

 

．
（2）B、H的結(jié)構(gòu)簡式依次為

 

、

 

．
（3）F的加聚反應(yīng)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為

 

．
（4）E不能發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)類型有

 

（填序號）．
①取代反應(yīng)  ②加成反應(yīng)  ③銀鏡反應(yīng)  ④水解反應(yīng)  ⑤消去反應(yīng)
⑥聚合反應(yīng)  ⑦氧化反應(yīng)  ⑧還原反應(yīng)  ⑨皂化反應(yīng)  ⑩酯化反應(yīng)
（5）寫出E→F的反應(yīng)方程式：

 

（只寫①條件下的反應(yīng)，有機物用結(jié)構(gòu)簡式表示）．
（6）M是D的同分異構(gòu)體，且符合以下條件：
①分子中只含有一個甲基（-CH₃）；
②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；
③1mol M與足量Na反應(yīng)能產(chǎn)生標(biāo)準狀況下22.4L的氣體；
④除官能團上的氫原子外，還有兩種不同類型的氫原子．
請任意寫出一種符合條件的M的結(jié)構(gòu)簡式：

 

．

Answer 1

考點：有機物的推斷

專題：有機物的化學(xué)性質(zhì)及推斷

分析：有機物A、B、C互為同分異構(gòu)體，分子式為C₅H₈O₂，A的碳鏈無支鏈，且A中只有一種官能團（-CHO）；可確定A為戊二醛，結(jié)構(gòu)簡式為OHC（CH₂）₃CHO，可得I為HOOC（CH₂）₃COOH，B的分子式為C₅H₈O₂，屬于五元環(huán)酯，說明環(huán)上有4個碳原子和1個氧原子，且環(huán)上還有一個甲基，B轉(zhuǎn)化為D，D為一種羥基酸，D中含有羥基能發(fā)生消去反應(yīng)生成C，C中含有一個碳碳雙鍵和羧基，C能和NBS發(fā)生取代反應(yīng)得到E，E發(fā)生水解反應(yīng)生成F，F(xiàn)與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成G，G可以連續(xù)發(fā)生氧化反應(yīng)生成I，由I的結(jié)構(gòu)可知，則E中溴原子處于碳鏈一端，根據(jù)題目中的已知，可知C中必有CH₃-CH=CH-結(jié)構(gòu)，結(jié)合上述分析C的結(jié)構(gòu)簡式為CH₃CH=CHCH₂COOH，由此可以確定D中羥基的位置，即D的結(jié)構(gòu)簡式為CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH，進而可得B的結(jié)構(gòu)簡式為，E為CH₂Br-CH=CH-CH₂COOH，CH₂Br-CH=CH-CH₂COOH在氫氧化鈉水溶液、加熱反應(yīng)后即發(fā)生堿性水解，再酸化生成F，F(xiàn)為HO-CH₂-CH=CH-CH₂COOH，F(xiàn)與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成G，G為HOCH₂CH₂CH₂CH₂COOH，G催化氧化生成H，H為OHC（CH₂）₃COOH，從而解決此題．

解答： 解：（1）根據(jù)A、B、C互為同分異構(gòu)體，分子式均為C₅H₈O₂，由A→I是在加熱的條件下與Ag（NH₃）₂OH反應(yīng)，而且A中無支鏈說明發(fā)生的是銀鏡反應(yīng)，再根據(jù)反應(yīng)物和生成物量的關(guān)系，每1mol醛基反應(yīng)時將生成2mol銀，現(xiàn)在有0.1mol的A反應(yīng)得到了43.2g即0.4mol的銀，故1molA中含有2mol的醛基，從而推出A、I的結(jié)構(gòu)簡式為：OHCCH₂CH₂CH₂CHO、HOOCCH₂CH₂CH₂COOH，由B為含有一個五環(huán)的酯，且在氫氧化鈉的水溶液中加熱生成D，發(fā)生的是酯的水解反應(yīng)，A、B、C、D、E、F、G、H、I這些有機物中碳原子數(shù)相同，而且在一定條件下發(fā)生B→D→C→E→F→G→H→I的轉(zhuǎn)化，推出B、D的結(jié)構(gòu)簡式應(yīng)為、

HOOCCH₂CH₂CH（OH）CH₃，根據(jù)D中的官能團有羧基、羥基，因此在濃硫酸的條件下加熱發(fā)生消去反應(yīng)，與羥基相連碳原子上氫原子越少，越消其氫原子的原子的原則，故的C結(jié)構(gòu)簡式為：HOOCCH₂CH=CHCH₃，從而推出C中含有的官能團為：羧基和碳碳雙鍵，
故答案為：羧基、碳碳雙鍵；
（2）根據(jù)題中的信息，HOOCCH₂CH=CHCH₃與NBS在加熱的條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成HOOCCH₂CH=CHCH₂Br，HOOCCH₂CH=CHCH₂Br含有溴元素，能發(fā)生水解反應(yīng)生成醇，既得到F的結(jié)構(gòu)簡式HOOCCH₂CH=CHCH₂OH，然后與H₂發(fā)生加成反應(yīng)生成G，既得G的結(jié)構(gòu)簡式為HOOCCH₂CH₂CH₂CH₂OH，HOOCCH₂CH₂CH₂CH₂OH中含有-OH，因此能發(fā)生氧化反應(yīng)生成醛，既得H的結(jié)構(gòu)簡式為：HOOCCH₂CH₂CH₂CHO，結(jié)合（1）中推出的B的結(jié)構(gòu)簡式得到答案為：、，
故答案為：；；
（3）根據(jù)F的結(jié)構(gòu)簡式為：HOOCCH₂CH=CHCH₂OH知，它能發(fā)生加聚反應(yīng)，生成高分子化合物，方程式為nHOOCCH₂CH=CHCH₂OH→，故得出HOOCCH₂CH=CHCH₂OH發(fā)生加聚反應(yīng)生成，
故答案為：；
（4）根據(jù)上面的分析得知，E的結(jié)構(gòu)簡式為：HOOCCH₂CH=CHCH₂Br，HOOCCH₂CH=CHCH₂Br含有羧基、碳碳雙鍵、鹵素原子三種官能團，根據(jù)官能團的性質(zhì)，推出它具有以下化學(xué)性質(zhì)：能發(fā)生取代反應(yīng)、加成反應(yīng)、水解反應(yīng)、消去反應(yīng)、聚合反應(yīng)、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、酯化反應(yīng)．不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)、皂化反應(yīng)，
故答案為：③⑨；
（5）根據(jù)上面的分析得知E的結(jié)構(gòu)簡式為HOOCCH₂CH=CHCH₂Br，其中含有鹵素原子，因此能發(fā)生堿性條件下的水解反應(yīng)，生成醇，其反應(yīng)方程式為：
BrCH₂CH=CHCH₂COOH+2NaOHHOCH₂CH=CHCOONa+NaBr+H₂O，
故答案為：BrCH₂CH=CHCH₂COOH+2NaOHHOCH₂CH=CHCOONa+NaBr+H₂O；
（6）根據(jù)題中的信息M是D的同分異構(gòu)體D的化學(xué)式為C₅H₁₀O₃可知M中應(yīng)有5個C原子、10個H原子、3個O原子，結(jié)合題中的信息，①分子中只含有一個甲基（-CH₃）；②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；③1mol M與足量Na反應(yīng)能產(chǎn)生標(biāo)準狀況下22.4L的氣體；④除官能團上的氫原子外，還有兩種不同類型的氫原子條件，寫出符合要求的結(jié)構(gòu)簡式有：HOOCC（CH₃）（OH）CH₂CHO、HOOCCH（OH）CH（CH₃）CHO、，從中選出任意一種即可．
故答案為：．

點評：本題系統(tǒng)全面的考查了有機化合物合成推斷，解決這類題目要把握住官能團、有機基本反應(yīng)類型，要系統(tǒng)的把握官能團的性質(zhì)、有機基本反應(yīng)類型，知識體系一定要系統(tǒng)．在根據(jù)官能團的性質(zhì)結(jié)合反應(yīng)類型推斷時很容易出錯，要注意有機化合物的合成推斷題，解決這類問題，主要是依據(jù)有機反應(yīng)的基本類型，官能團的性質(zhì)，有機物的性質(zhì)，結(jié)合題中給出的信息，找出解題的突破口解決．