Question

風靡全球的飲料果醋中含有蘋果酸（MLA），其分子式為C₄H₆O₅．0.1mol蘋果酸與足量NaHCO₃溶液反應能產(chǎn)生4.48L CO₂（標準狀況），蘋果酸脫水能生成使溴水褪色的產(chǎn)物．蘋果酸經(jīng)聚合生成聚蘋果酸（PMLA）．

（1）寫出物質(zhì)的結構簡式：A

 

，D

 

．
（2）指出合成路線中①、②的反應類型：①

 

；②

 

．
（3）寫出所有與MLA具有相同官能團的同分異構體的結構簡式：

 

．
（4）寫出E→F轉化的化學方程式

 

．
（5）上述轉化關系中步驟③和④的順序能否顛倒？

 

（填“能”或“不能”）．說明理由：

 

．
（6）PMLA具有良好的生物相容性，可望作為手術縫合線等材料應用于生物醫(yī)藥和生物材料領域．其在生物體內(nèi)水解的化學方程式為

 

．

Answer 1

考點：有機物的推斷

專題：有機物的化學性質(zhì)及推斷

分析：蘋果酸分子式為C₄H₆O₅，0．l mol蘋果酸與足量NaHCO₃溶液反應能產(chǎn)生4.48L CO₂（標準狀況），二氧化碳的物質(zhì)的量為0.2mol，則1mol蘋果酸含2mol-COOH．蘋果酸脫水能生成使溴水褪色的產(chǎn)物，應含有1個-OH，結合蘋果酸的分子式知，蘋果酸的結構簡式為：HOOCCH₂CH（OH）COOH．蘋果酸酯化反應進行的聚合生成聚蘋果酸（PMLA），其結構為．
D被氧化生成E，則E中含有溴原子，E和氫氧化鈉的水溶液發(fā)生反應生成F，F(xiàn)酸化生成MLA，所以F的結構簡式為：NaOOCCH₂CH（OH）COONa，E的結構簡式為：HOOCCH₂CHBrCOOH，D能發(fā)生銀鏡反應則D中含有醛基，所以D的結構簡式為：OHCCH₂CHBrCHO，根據(jù)1，3-丁二烯及D的結構簡式知，1，3-丁二烯和溴發(fā)生1，4加成生成A為BrCH₂CH=CHCH₂Br，A和氫氧化鈉的水溶液發(fā)生取代反應生成B為HOCH₂CH=CHCH₂OH，B與HBr發(fā)生加成反應生成C，C的結構簡式為：HOCH₂CH₂CHBrCH₂OH，C再被氧化生成D，蘋果酸經(jīng)聚合生成聚蘋果酸（PMLA），根據(jù)有機物的結構和性質(zhì)解答．

解答： 解：蘋果酸分子式為C₄H₆O₅，0．l mol蘋果酸與足量NaHCO₃溶液反應能產(chǎn)生4.48L CO₂（標準狀況），二氧化碳的物質(zhì)的量為0.2mol，則1mol蘋果酸含2mol-COOH．蘋果酸脫水能生成使溴水褪色的產(chǎn)物，應含有1個-OH，結合蘋果酸的分子式知，蘋果酸的結構簡式為：HOOCCH₂CH（OH）COOH．蘋果酸酯化反應進行的聚合生成聚蘋果酸（PMLA），其結構為．
D被氧化生成E，則E中含有溴原子，E和氫氧化鈉的水溶液發(fā)生反應生成F，F(xiàn)酸化生成MLA，所以F的結構簡式為：NaOOCCH₂CH（OH）COONa，E的結構簡式為：HOOCCH₂CHBrCOOH，D能發(fā)生銀鏡反應則D中含有醛基，所以D的結構簡式為：OHCCH₂CHBrCHO，根據(jù)1，3-丁二烯及D的結構簡式知，1，3-丁二烯和溴發(fā)生1，4加成生成A為BrCH₂CH=CHCH₂Br，A和氫氧化鈉的水溶液發(fā)生取代反應生成B為HOCH₂CH=CHCH₂OH，B與HBr發(fā)生加成反應生成C，C的結構簡式為：HOCH₂CH₂CHBrCH₂OH，C再被氧化生成D，蘋果酸經(jīng)聚合生成聚蘋果酸（PMLA），
（1）由上述分析可知，A為CH₂BrCH=CHCH₂Br，D為OHCCH₂CHBrCHO，
故答案為：CH₂BrCH=CHCH₂Br；OHCCH₂CHBrCHO；
（2）反應①是1，3-丁二烯和溴發(fā)生1，4加成生成BrCH₂CH=CHCH₂Br，
反應②是BrCH₂CH=CHCH₂Br和氫氧化鈉的水溶液發(fā)生取代反應生成HOCH₂CH=CHCH₂OH，
故答案為：加成反應；取代反應；
（3）所有與MLA具有相同官能團的同分異構體的結構簡式有：，
故答案為：；
（4）E→F轉化的化學方程式為：HOOCCH₂CHBrCOOH+3NaOH→NaOOCCH₂CH（OH）COONa+NaBr+2H₂O，
故答案為：HOOCCH₂CHBrCOOH+3NaOH→NaOOCCH₂CH（OH）COONa+NaBr+2H₂O；
（5）順序不能顛倒，若先氧化則B中碳碳雙鍵也被氧化，
故答案為：不能，若先氧化則B中碳碳雙鍵也被氧化；
（6）PMLA具有良好的生物相容性，可望作為手術縫合線等材料應用于生物醫(yī)藥和生物材料領域．其在生物體內(nèi)水解的化學方程式為：，
故答案為：．

點評：本題考查有機物的推斷，明確蘋果酸的性質(zhì)來推斷其結構是解答本題的關鍵，熟悉醇、羧酸、烯烴的性質(zhì)即可解答，題目難度中等．