Question

互為同分異構體的有機物A、B、C的分子式均為C₅H₈O₂，其中A為直鏈結構，加熱時能與新制的氫氧化銅濁液反應，生成磚紅色物質；A分子中核磁共振氫譜圖中有三組峰，且峰面積之比為2：1：1．B為五元環酯．C的紅外光譜表明其分子中存在甲基．A-I等有機物的轉化關系如下：

乙知：烯烴在一定條件下可與鹵素單質發生a-H原子的取代反應．
如：
請回答下列問題：
（1 ）A、B、C的結構簡式分別是：A

 

，B

 

，C

 

（2 ）E、G I分子中的官能團種數（不同官能團的個數）分別為：E

 

，G

 

，I

 

（3）寫出下列反應的化學方程式；
D→C：

 

G→H：

 

（4）寫出下列反應類型：
F→G

 

A→I中的①

 

（5）寫出F發生加聚反應生成的產物的結構簡式

 

（6）與A的官能團組成和個數均相同的同分異構體還有

 

個．

Answer 1

分析：互為同分異構體的有機物A、B、C的分子式均為C₅H₈O₂，其不飽和度=

5×2+2-8

2

=2，說明含有兩個雙鍵或一個三鍵，其中A為直鏈結構，加熱時能與新制的氫氧化銅濁液反應，生成磚紅色物質，說明A中含有醛基，A分子中核磁共振氫譜圖中有三組峰，且峰面積之比為2：1：1，則A的結構簡式為OHCCH₂CH₂CH₂CHO；
B為五元環酯，則B的結構簡式為，C的紅外光譜表明其分子中存在甲基，B水解然后酸化得D，D的結構簡式為CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH，A發生銀鏡反應生成I，I的結構簡式為HOOCCH₂CH₂CH₂COOH；D發生消去反應生成C，C發生取代反應生成E，E和氫氧化鈉的水溶液發生取代反應生成F，F和氫氣發生加成反應生成G，G發生氧化反應生成H，H發生氧化反應生成I，根據I的結構簡式結合題給信息知，C的結構簡式為CH₃CH=CHCH₂COOH，E為CH₂ClCH=CHCH₂COOH，F為CH₂（OH）CH=CHCH₂COOH，G為CH₂（OH）CH₂CH₂CH₂COOH，H為OHCCH₂CH₂CH₂COOH．

解答：解：互為同分異構體的有機物A、B、C的分子式均為C₅H₈O₂，其不飽和度=

5×2+2-8

2

=2，說明含有兩個雙鍵或一個三鍵，其中A為直鏈結構，加熱時能與新制的氫氧化銅濁液反應，生成磚紅色物質，說明A中含有醛基，A分子中核磁共振氫譜圖中有三組峰，且峰面積之比為2：1：1，則A的結構簡式為OHCCH₂CH₂CH₂CHO；B為五元環酯，則B的結構簡式為，C的紅外光譜表明其分子中存在甲基，B水解然后酸化得D，D的結構簡式為CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH，A發生銀鏡反應生成I，I的結構簡式為HOOCCH₂CH₂CH₂COOH；D發生消去反應生成C，C發生取代反應生成E，E和氫氧化鈉的水溶液發生取代反應生成F，F和氫氣發生加成反應生成G，G發生氧化反應生成H，H發生氧化反應生成I，根據I的結構簡式結合題給信息知，C的結構簡式為CH₃CH=CHCH₂COOH，E為CH₂ClCH=CHCH₂COOH，F為CH₂（OH）CH=CHCH₂COOH，G為CH₂（OH）CH₂CH₂CH₂COOH，H為OHCCH₂CH₂CH₂COOH．
（1）通過以上分析知，A、B、C的結構簡式分別是：A為OHCCH₂CH₂CH₂CHO，B為，C為CH₃CH=CHCH₂COOH，故答案為：OHCCH₂CH₂CH₂CHO；；CH₃CH=CHCH₂COOH；
（2 ）E為CH₂ClCH=CHCH₂COOH、G為CH₂（OH）CH₂CH₂CH₂COOH、I為HOOCCH₂CH₂CH₂COOH，E中含有碳碳雙鍵、羧基和氯原子三種官能團，G含有羥基、羧基兩種官能團，I含有羧基一種官能團，
故答案為：E、G、I分子中的官能團種數（不同官能團的個數）分別為：3、2、1，
故答案為：3；2；1；
（3）D的結構簡式為CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH，C的結構簡式為CH₃CH=CHCH₂COOH，D發生消去反應生成C，反應方程式為：CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH

濃H2SO4

△

CH₃CH=CHCH₂COOH+H₂O，
G為CH₂（OH）CH₂CH₂CH₂COOH，H為OHCCH₂CH₂CH₂COOH，G發生氧化反應生成H，反應方程式為：
2CH₂（OH）CH₂CH₂CH₂COOH+O₂

Cu

△

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

濃H2SO4

△

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

Cu

△

2OHCCH₂CH₂CH₂COOH+2H₂O；
（4）通過以上分析知，F發生加成反應或還原反應生成G，A發生氧化反應生成I，故答案為：加成反應或還原反應；氧化反應；
（5）F為CH₂（OH）CH=CHCH₂COOH，則F發生加聚反應生成的產物為，
故答案為：；
（6）A的結構簡式為OHCCH₂CH₂CH₂CHO，與A的官能團組成和個數均相同的同分異構體還有OHCCH（CH₂CH₃）CHO、OHCCH₂CH（CH₃）CHO、OHCC（CH₃）₂CHO，所以還有3個，故答案為：3．

點評：本題考查了有機物的推斷，正確推斷A的結構簡式是解本題關鍵，注意結合題給信息進行分析，根據I的結構簡式確定D發生消去反應位置，難點是同分異構體的判斷，注意根據題給信息對碳鏈及官能團位置進行改變，要不重復、不漏寫，難度較大．