Question

A是一種軍用催淚彈的主要成分,H可制得高聚物PLA，以PLA為材料可制成新型固定螺釘，用于骨折接合手術。經分析A 的相對分子質量為161，除含有C、H 元素外，它還含有一種鹵族元素，分子中只含有一個甲基。化合物A～H 的轉化關系如下圖所示，其中足量的新制Cu(OH)₂ 懸濁液與1 mol C 反應可生成1 mol Cu₂O 和1 mol D，B1和B2 互為同分異構體，B1 的摩爾質量80g/mol；G1 和G2 互為同分異構體，二者的核磁共振氫譜均只有兩種氫環境，G1無甲基。

②一個碳原子上連有兩個碳碳雙鍵的結構(-C＝C＝C-)不穩定。
請完成下列問題：
(1) A 中官能團的名稱　　　　　　　　　　　　　　；B1 的分子式為　　　　　　　　　　。
(2)①～⑥反應中屬于消去反應的是_________；A 的結構簡式：　　　　　　　　　　　　　　。
(3)反應④的化學方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)寫出C 與新制Cu(OH)₂懸濁液 反應的方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)寫出H在一定條件下生成高聚物的反應方程式　　　　　　         　　　　　　　　　　　。
(6)符合下列條件的E 的同分異構體共有　　　　　　　　　　　　　　種。
①含有三個甲基；②能與NaHCO₃反應；③－OH、－Br不連在同一個碳原子上。
(7)設計實驗驗C 中所含有的非氧官能團                                             。

Answer 1

（1）碳碳雙鍵、溴原子    C₆H₈     （2）5     
（3）HOOCCH₂CHBrCH₂CH(OH)CH₃+H₂O
(4)+2Cu(OH)₂+NaOH+Cu₂O↓+3H₂O
(5)    (6) 2
(7)取少量C加適量氫氧化鈉水溶液加熱水解，然后加硝酸酸化，再加入硝酸銀溶液，若產生淡黃色沉淀，則說明含有溴原子

試題分析：由圖中轉化關系及題中結構信息知：A的分子式為C₆H₉Br，因其臭氧化后的產物只有一種，故A應是環狀化合物，因分子結構中只有一個-CH₃，故A為不飽和五元環狀物。又由A的臭氧化后的產物C與Cu（OH）₂反應的比例關系知C分子中只有一個醛基，故A中甲基連在其中的一個不飽和碳原子上，再結合題目中提供的結構信息知，A結構為 ，根據題中信息可知A發生氧化后生成C，C為OHCCH₂CHBrCH₂COCH₃，C氧化為D，只含有1個醛基，D為HOOCCH₂CHBrCH₂COCH₃，D加成后生成E，E為HOOCCH₂CHBrCH₂CHOHCH₃，E發生酯化反應生成F，則F為，B₁是A的消去產物，其分子式為C₆H₈，相對分子質量為80。B1和B2 互為同分異構體，B2發生臭氧化反應后生成G1 和G2 互為同分異構體，二者的核磁共振氫譜均只有兩種氫環境，G1無甲基，因此B1、B2的結構簡式為、。G1 和G2的結構簡式分別為OHCCH₂CHO、OHCCOCH₃。G2通過銀鏡反應、酸化并加成后得到H，則H的結構簡式為HOOCCHOHCH₃，則
（1）根據以上分析可知A 中官能團的名稱碳碳雙鍵、溴原子，B1 的分子式為C₆H₈；
（2）A在氫氧化鈉醇溶液中發生消去，則①～⑥反應中屬于消去反應的是⑤，A 的結構簡式為。
（3）反應④是酯化反應，則化學方程式為HOOCCH₂CHBrCH₂CH(OH)CH₃+H₂O。
（4）C中含有醛基，在加熱條件下與氫氧化銅懸濁液反應生成羧酸，反應方程式為OHCCH₂CHBrCH₂COCH₃＋2Cu（OH）₂＋NaOH NaOOCCH₂CHBrCH₂COCH₃＋Cu₂O↓＋3H₂O。
（5）H分子中含有羥基和羧基，在一定條件下生成高聚物，其反應方程式為
。
（6）①含有三個甲基；②能與NaHCO₃反應，說明含有羧基；③－OH、－Br不連在同一個碳原子上，則符合條件的同分異構體結構簡式為，共計是2種。
（7）C分子中的溴原子不能直接與硝酸銀溶液反應，需要先通過水解反應，因此正確的操作是取少量C加適量氫氧化鈉水溶液加熱水解，然后加硝酸酸化，再加入硝酸銀溶液，若產生淡黃色沉淀，則說明含有溴原子。