Question

分別由C、H、O三種元素組成的有機物A、B、C互為同分異構體，它們分子中C、H、O元素的質量比為15：2：8，其中化合物A的質譜圖如圖1所示．
A是直鏈結構，其核磁共振氫譜有三組峰，且峰面積之比為1：1：2，它能夠發(fā)生銀鏡反應．B為五元環(huán)酯．C的紅外光譜表明其分子中存在甲基．其它物質的轉化關系如圖2所示：
（1）A的分子式是

 

．
（2）B的結構簡式是

 

．
（3）寫出下列反應方程式（有機物用結構簡式表示）
D→C：

 

G→H：

 

（4）寫出由單體F分別發(fā)生加聚反應生成的產物和發(fā)生縮聚反應生成的產物的結構簡式

 

、

 

．

Answer 1

考點：有關有機物分子式確定的計算

專題：有機化學基礎

分析：A、B、C互為同分異構體，根據它們分子中C、H、O元素的質量比為15：2：8，可以確定其實驗式，然后根據A的質譜圖知確定A的相對分子質量是100，從而計算出A的分子式為C₅H₈O₂，A是直鏈結構，其核磁共振氫譜有三組峰，且峰面積之比為1：1：2，它能夠發(fā)生銀鏡反應，則A中含有醛基，A的不飽和度=

5×2+2-8

2

=2，A的結構簡式為OHCCH₂CH₂CH₂CHO；
B為五元環(huán)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(fā)生銀鏡反應生成I，I的結構簡式為HOOCCH₂CH₂CH₂COOH；D發(fā)生消去反應生成C，C發(fā)生取代反應生成E，E和氫氧化鈉的水溶液發(fā)生取代反應生成F，F和氫氣發(fā)生加成反應生成G，G發(fā)生氧化反應生成H，H發(fā)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：分別由C、H、O三種元素組成的有機物A、B、C互為同分異構體，它們分子中C、H、O元素的質量比為15：2：8，則C、H、O元素的原子個數之比=

15

12

：

2

2

：

8

16

=5：8：2，根據A的質譜圖知，A的相對分子質量是100，設A的分子式為（C₅H₈O₂）_x，x=

100

12×5+8×1+16×2

=1，則A的分子式為C₅H₈O₂，A是直鏈結構，其核磁共振氫譜有三組峰，且峰面積之比為1：1：2，它能夠發(fā)生銀鏡反應，則A中含有醛基，A的不飽和度=

5×2+2-8

2

=2，A的結構簡式為OHCCH₂CH₂CH₂CHO；
B為五元環(huán)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(fā)生銀鏡反應生成I，I的結構簡式為HOOCCH₂CH₂CH₂COOH；D發(fā)生消去反應生成C，C發(fā)生取代反應生成E，E和氫氧化鈉的水溶液發(fā)生取代反應生成F，F和氫氣發(fā)生加成反應生成G，G發(fā)生氧化反應生成H，H發(fā)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的分子式為C₅H₈O₂，結構簡式為OHCCH₂CH₂CH₂CHO，故答案為：C₅H₈O₂；
（2）通過以上分析知，B的結構簡式為，故答案為：；
（3）D的結構簡式為CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH，C的結構簡式為CH₃CH=CHCH₂COOH，D發(fā)生消去反應生成C，反應方程式為：CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH

濃硫酸

△

CH₃CH=CHCH₂COOH+H₂O，
G為CH₂（OH）CH₂CH₂CH₂COOH，H為OHCCH₂CH₂CH₂COOH，G發(fā)生氧化反應生成H，反應方程式為
OHCCH₂CH₂CH₂COOH+H₂

一定條件下

 CH₂（OH）CH₂CH₂CH₂COOH，
故答案為：CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH

濃硫酸

△

CH₃CH=CHCH₂COOH+H₂O；
OHCCH₂CH₂CH₂COOH+H₂

一定條件下

 CH₂（OH）CH₂CH₂CH₂COOH；
（4）CH₂（OH）CH=CHCH₂COOH發(fā)生加聚反應產物的結構簡式為：；
CH₂（OH）CH=CHCH₂COOH發(fā)生縮聚反應產物的結構簡式為：，
故答案為：；．

點評：本題考查了有機物的推斷，題目難度中等，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(fā)生消去反應位置，難度中等．