Question

12．有機物A有下圖所示轉化關系．在A的質譜圖中質荷比最大值為88，其分子中C、H、O三種元素的質量比為6：1：4，且A不能使Br₂的CCl₄溶液褪色；1mol B反應生成了2mol C．

已知：RCH（OH）-CH（OH）R′$\stackrel{HIO_{4}}{→}$RCHO+R′CHO
請回答下列問題：
（1）A的結構簡式為CH₃COCH（OH）CH₃．
（2）若①、②、③三步反應的產率分別為90.0%、82.0%、75.0%，則由A合成H的總產率為55.4%．
（3）D+E→F的反應類型為酯化反應．
（4）寫出C與銀氨溶液反應的離子方程式為CH₃CHO+2[Ag（NH₃）₂]⁺+2OH^-$\stackrel{△}{→}$CH₃COO^-+NH₄⁺+2Ag↓+3NH₃+H₂O．
（5）若H分子中所有碳原子不在一條直線上，則H在一定條件下合成順丁橡膠的化學方程式為．若H分子中所有碳原子均在一條直線上，則G轉化為H的化學方程式為CH₃CHBrCHBrCH₃+2NaOH$→_{△}^{醇}$H₃CC≡CCH₃↑+2NaBr+2H₂O．
（6）有機物A有很多同分異構體，請寫出同時滿足下列條件的一種異構體X的結構簡式：．
a．X核磁共振氫譜有3個峰，峰面積之比為1：1：2
b．1mol X可在HIO₄加熱的條件下反應，可形成1mol 二元醛
c．1mol X最多能與2mol Na反應
d．X不與NaHCO₃反應，也不與NaOH反應，也不與Br₂發生加成反應．

Answer 1

分析 由于A分子中C、H、O三種元素的質量比為6：1：4可知C、H、O的物質的量之比為2：4：1；又由于A的質譜圖中質荷比最大值為88，所以A的分子式為C₄H₈O₂，根據分子式可知A中有一個不飽和度，又不能使Br₂的CCl₄溶液褪色，所以A中存在C=O鍵，再根據1mol B反應生成了2mol C，結合已知條件可推知A的結構為：CH₃COCH（OH）CH₃，這樣可以進一步推出B、C、D、E、F的結構簡式，它們依次是：CH₃CH（OH）CH（OH）CH₃、CH₃CHO、CH₃COOH、CH₃CH₂OH、CH₃COOCH₂CH₃，由于B與HBr發生取代反應生成鹵代物，再在NaOH醇溶液中發生消去反應，且H分子中所有碳原子均在一條直線上，所以可以推得G和H的結構分別為：CH₃CHBrCHBrCH₃、H₃CC≡CCH₃，據此分析解答．

解答 解：由于A分子中C、H、O三種元素的質量比為6：1：4可知C、H、O的物質的量之比為2：4：1；又由于A的質譜圖中質荷比最大值為88，所以A的分子式為C₄H₈O₂，根據分子式可知A中有一個不飽和度，又不能使Br₂的CCl₄溶液褪色，所以A中存在C=O鍵，再根據1mol B反應生成了2mol C，結合已知條件可推知A的結構為：CH₃COCH（OH）CH₃，這樣可以進一步推出B、C、D、E、F的結構簡式，它們依次是：CH₃CH（OH）CH（OH）CH₃、CH₃CHO、CH₃COOH、CH₃CH₂OH、CH₃COOCH₂CH₃，由于B與HBr發生取代反應生成鹵代物，再在NaOH醇溶液中發生消去反應，且H分子中所有碳原子均在一條直線上，所以可以推得G和H的結構分別為：CH₃CHBrCHBrCH₃、H₃CC≡CCH₃，
（1）由上面的分析可知，A為CH₃COCH（OH）CH₃，故答案為：CH₃COCH（OH）CH₃；
（2）由A合成H的總產率應為①，②、③三步反應的產率之積，所以由A合成H的總產率=90.0%×82.0%×75.0%=55.4%，
故答案為：55.4%；
（3）D+E→F反應為乙酸與乙醇反應生成乙酸乙酯，反應類型為酯化反應，故答案為：酯化反應；
（4）由上面的分析可知，C為乙醛，它與銀氨溶液反應的離子方程式為：CH₃CHO+2[Ag（NH₃）₂]⁺+2OH^- $\stackrel{△}{→}$CH₃COO^-+NH₄⁺+2Ag↓+3NH₃+H₂O，
故答案為：CH₃CHO+2[Ag（NH₃）₂]⁺+2OH^- $\stackrel{△}{→}$CH₃COO^-+NH₄⁺+2Ag↓+3NH₃+H₂O；
（5）若H分子中所有碳原子不在一條直線上，則H為1，3-丁二烯，H在一定條件下合成順丁橡膠的化學方程式為，由于B是2，3-丁二醇，與HBr發生取代反應生成鹵代物，再在NaOH醇溶液中發生消去反應生成H，且H分子中所有碳原子均在一條直線上，所以可以推得G和H的結構，G為H為，G轉化為H的化學方程式為CH₃CHBrCHBrCH₃+2NaOH$→_{△}^{醇}$H₃CC≡CCH₃↑+2NaBr+2H₂O，
故答案為：；CH₃CHBrCHBrCH₃+2NaOH$→_{△}^{醇}$H₃CC≡CCH₃↑+2NaBr+2H₂O；
（6）A的結構為：，根據條件：
a．X核磁共振氫譜有3個峰，峰面積之比為1：1：2，即X有三種位置的氫，且個數之比為1：1：2，
b．1mol X可在HIO₄加熱的條件下反應，可形成1mol 二元醛，根據信息可知X應為含有兩個羥基的環狀物，
c．1mol X最多能與2mol Na反應，說明X有2個羥基，d．X不與NaHCO₃反應，也不與NaOH反應，也不與Br₂發生加成反應，說明有X沒有羧基，不含有碳碳雙鍵，則X的結構為，
故答案為：．

點評 本題考查有機物推斷，為高頻考點，側重考查學生分析推斷能力及知識遷移能力，根據反應條件、題給信息采用正向思維進行推斷，難點是同分異構體結構簡式判斷，題目難度中等．