Question

7．某有機物X（C₁₂H₁₃O₆Br）分子中含有多種官能團，其結構簡式為（其中I、II為未知部分的結構）為推測X的分子結構，進行如圖的轉化：
已知向E的水溶液中滴入FeCl₃溶液發生顯色反應；M（C₂H₂O₄）能使藍墨水褪色；G、M都能與NaHCO₃溶液反應．請回答：
（1）M的結構簡式為HOOC-COOH；G分子所含官能團的名稱是羧基、羥基；
（2）E可以發生的反應有（選填序號）①③④；
①加成反應      ②消去反應      ③氧化反應      ④取代反應
（3）由B轉化成D的化學方程式是HOCH₂CH₂OH+O₂$→_{△}^{催化劑}$OHC-CHO+2H₂O；
（4）G在一定條件下發生反應生成分子組成為C₄H₄O₄的有機物（該有機物可使溴的四氯化碳溶液褪色），寫出G發生此反應的化學方程式；
（5）已知在X分子結構中，I里含有能與FeCl₃溶液發生顯色反應的官能團，且E分子中苯環上的一氯代物只有一種，則X的結構簡式是；
（6）F與G互為同分異構體，F的分子中只含有羧基、羥基和醛基三種官能團，且同一個碳原子上不能同時連有兩個羥基．則F的分子結構有2種．

Answer 1

分析 有機物X的分子式為C₁₂H₁₃O₆Br，X的水溶液中滴入FeCl₃溶液均發生顯色反應，故X中含有酚羥基，X不飽和度為$\frac{2×12+2-13-1}{2}$=6，故含有1個苯環，X的水解產物A酸化得到E，向E的水溶液中滴入FeCl₃溶液顯紫色，E中含有酚羥基，（5）中E分子中苯環上的一氯代物只有一種，結合X的片段結構，可知E有兩個對稱結構的-OH，故E的結構簡式為：，B氧化生成D，D氧化生成M，M分子式為C₂H₂O₄且能使藍墨水褪色、能與NaHCO₃溶液反應，M含有羧基，結合A的結構推斷與水解反應可知，所以B為醇、D為醛、M為羧酸，故M為HOOC-COOH，D為OHC-CHO，B為HOCH₂CH₂OH，G能與NaHCO₃溶液反應，含有羧基，結合有機物X的分子式及含有的結構可知，G為，由（5）中I里含有能與FeCl₃溶液發生顯色反應的官能團，故X的結構為，據此解答．

解答 解：有機物X的分子式為C₁₂H₁₃O₆Br，X的水溶液中滴入FeCl₃溶液均發生顯色反應，故X中含有酚羥基，X不飽和度為$\frac{2×12+2-13-1}{2}$=6，故含有1個苯環，X的水解產物A酸化得到E，向E的水溶液中滴入FeCl₃溶液顯紫色，E中含有酚羥基，（5）中E分子中苯環上的一氯代物只有一種，結合X的片段結構，可知E有兩個對稱結構的-OH，故E的結構簡式為：，B氧化生成D，D氧化生成M，M分子式為C₂H₂O₄且能使藍墨水褪色、能與NaHCO₃溶液反應，M含有羧基，結合A的結構推斷與水解反應可知，所以B為醇、D為醛、M為羧酸，故M為HOOC-COOH，D為OHC-CHO，B為HOCH₂CH₂OH，G能與NaHCO₃溶液反應，含有羧基，結合有機物X的分子式及含有的結構可知，G為，由（5）中I里含有能與FeCl₃溶液發生顯色反應的官能團，故X的結構為．
（1）由上述分析可知，M的結構簡式為HOOC-COOH；G為，分子所含官能團有：羧基、羥基，
故答案為：HOOC-COOH；羧基、羥基；
（2）E為，含有苯環，可以與氫氣發生加成反，含有酚羥基，含有發生氧化反應、取代反應，不能發生消去反應，故選：①③④；
（3）由B轉化成D是HOCH₂CH₂OH發生催化氧化生成OHC-CHO，反應方程式為：HOCH₂CH₂OH+O₂$→_{△}^{催化劑}$OHC-CHO+2H₂O，
故答案為：HOCH₂CH₂OH+O₂$→_{△}^{催化劑}$OHC-CHO+2H₂O；
（4）G為，在一定條件下發生反應生成分子組成為C₄H₄O₄的有機物（該有機物可使溴的四氯化碳溶液褪色），應是發生消去反應，G發生此反應的化學方程式為：，
故答案為：；
（5）由上述分析可知，X的結構簡式是，
故答案為：；
（6）F與互為同分異構體，F的分子中只含有羧基、羥基和醛基三種官能團，且同一個碳原子上不能同時連有兩個羥基，則結構中含有1個羧基、1個醛基和2個羥基，分別連接在3個碳原子上，可能的結構有，故答案為：2種．

點評 本題考查有機物的推斷和合成，題目較為綜合，難度中等，充分利用E的性質、M的分子式與X的結構片段進行推斷，側重考查學生分析推理能力，是熱點題型．