Question

9．化合物A在氫氧化鈉溶液中加熱反應后再酸化可生成B和C．
（1）B是鄰位二取代的芳香族化合物，其分子式為C₇H₆O₃．已知B遇FeCl₃溶液顯紫色，1mol B與足量Na反應可生成1mol H₂．則B的結構簡式為．B與乙醇發生酯化反應生成X的化學方程式為+CH₃CH₂OH$→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$+H₂O．
（2）C只由C、H、O三種元素組成．其相對分子質量在100～110之間，其中氧的質量分數約為60.4%．則C的分子式為C₃H₆O₄．
（3）已知1mol C 最多可與1mol NaHCO₃或3mol Na反應．C在一定條件下可以發生如圖所示的轉化（其他產物和水已略去，已知同一個碳原子上連接兩個羥基時不穩定，會自動脫水）．

①C中含氧官能團的名稱為羥基和羧基．
②若C可以由乳酸 經過幾步有機反應制得，其中最佳的次序是：a．
a．消去、加成、水解、酸化    b．氧化、加成、水解、酸化    c．取代、水解、氧化、酸化
③寫出由C反應生成D的化學方程式：HOCH₂CH（OH）COOH+O₂$→_{△}^{Cu}$OHCCOCOOH+2H₂O，反應類型是氧化反應．
（4）X有多種同分異構體，寫出其中滿足以下條件的所有同分異構體．
①能發生銀鏡反應且能水解；      
②遇FeCl₃溶液顯紫色；
③苯環上只有兩個側鏈，且苯環上的一氯代物只有兩種．

Answer 1

分析 （1）B是鄰位二取代的芳香族化合物，其分子式為C₇H₆O₃，已知B遇FeCl₃溶液顯紫色，說明B中有酚羥基，1mol B與足量Na反應可生成1mol H₂，結合B的分子式可知B中除一個酚羥基外還有一個羧基，所以B為，B與乙醇發生酯化反應生成X為；
（2）C只由C、H、O三種元素組成，其相對分子質量在100～110之間，其中氧的質量分數約為60.4%，則C中氧的相對原子質量之和為60.4～66.4之間，所以氧原子數為4，則C的相對分子質量為$\frac{16}{60.4%}$×4=106，C、H的相對原子質量之各為42，根據商余法可知分子碳原子數為3，所以氫原子數為6，所以分子式為C₃H₆O₄；
（3）已知1mol C 最多可與1mol NaHCO₃或3mol Na反應，則說明C中有一個羧基，結合C的分子式可知另外兩個為羥基，所以C為HOCH₂CH（OH）COOH，D能發生銀鏡反應，根據轉化關系，D為OHCCOCOOH，D氧化得E為HOOCCOCOOH，據此答題；
（4）以下條件①能發生銀鏡反應且能水解，說明有甲酸某酯；②遇FeCl₃溶液顯紫色，說明有酚羥基；③苯環上只有兩個側鏈，且苯環上的一氯代物只有兩種，說明兩個側鏈處于對位，結合X的結構可知符合條件所有同分異構體．

解答 解：（1）B是鄰位二取代的芳香族化合物，其分子式為C₇H₆O₃，已知B遇FeCl₃溶液顯紫色，說明B中有酚羥基，1mol B與足量Na反應可生成1mol H₂，結合B的分子式可知B中除一個酚羥基外還有一個羧基，所以B為，B與乙醇發生酯化反應生成X為，反應方程式為+CH₃CH₂OH$→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$+H₂O，
故答案為：；+CH₃CH₂OH$→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$+H₂O；
（2）C只由C、H、O三種元素組成，其相對分子質量在100～110之間，其中氧的質量分數約為60.4%，則C中氧的相對原子質量之和為60.4～66.4之間，所以氧原子數為4，則C的相對分子質量為$\frac{16}{60.4%}$×4=106，C、H的相對原子質量之各為42，根據商余法可知分子碳原子數為3，所以氫原子數為6，所以分子式為C₃H₆O₄，
故答案為：C₃H₆O₄；
（3）已知1mol C 最多可與1mol NaHCO₃或3mol Na反應，則說明C中有一個羧基，結合C的分子式可知另外兩個為羥基，所以C為HOCH₂CH（OH）COOH，D能發生銀鏡反應，根據轉化關系，D為OHCCOCOOH，D氧化得E為HOOCCOCOOH，
①C為HOCH₂CH（OH）COOH，C中含氧官能團的名稱為羥基和羧基，
故答案為：羥基和羧基；
②若C可以由乳酸，則可以用先發生消去反應生成丙烯酸，再由丙烯酸與溴加成生成CH₂BrCHBrCOOH，CH₂BrCHBrCOOH再水解、酸化得C，故選a；
③由C發生氧化反應生成D，反應的化學方程式為HOCH₂CH（OH）COOH+O₂$→_{△}^{Cu}$OHCCOCOOH+2H₂O，
故答案為：HOCH₂CH（OH）COOH+O₂$→_{△}^{Cu}$OHCCOCOOH+2H₂O；氧化反應；
（4）以下條件①能發生銀鏡反應且能水解，說明有甲酸某酯；②遇FeCl₃溶液顯紫色，說明有酚羥基；③苯環上只有兩個側鏈，且苯環上的一氯代物只有兩種，說明兩個側鏈處于對位，結合X的結構可知符合條件所有同分異構體為、，
故答案為：、；

點評 本題考查有機物的推斷，難度中等，明確物質含有的官能團及其性質是解本題關鍵，熟練掌握有機化學基礎，難點是有條件的同分異構體的書寫．