Question

14．有機物A、B、C互為同分異構體，分子式為C₅H₈O₂，有關的轉化關系如圖所示，已知：A的碳鏈無支鏈，且1mol A能與4mol Ag（NH₃）OH完全反應；B為五元環酯．

提 示：CH₃-CH=CH-R$→_{△}^{溴代試劑（NBS）}$CH₂Br-CH=CH-R
（1）H中所含官能團的名稱是醛基、羧基．
（2）C的結構簡式為CH₃-CH=CH-CH₂-COOH．
（3）寫出下列反應方程式（有機物用結構簡式表示）B→D（只寫①條件下的反應）．
（4）G能發生反應的反應類型有①⑤（填序號）．
①取代反應　②加成反應　③銀鏡反應　④水解反應　⑤消去反應　⑥皂化反應
（5）M是D的同分異構體，且符合以下條件：
①分子中只含有一個甲基（-CH₃）；       
②能發生銀鏡反應；
③1 mol M與足量Na反應能產生標準狀況下22.4 L的氣體；
④除官能團上的氫原子外，還有兩種不同類型的氫原子．
請任意寫出一種符合條件的M的結構簡式：．

Answer 1

分析 有機物A、B、C互為同分異構體，分子式為C₅H₈O₂，1molA能與4molAg（NH₃）₂OH完全反應，說明A分子中含有二個醛基，且A的碳鏈無支鏈，可確定A為戊二醛，結構簡式為OHC（CH₂）₃CHO，可得I為HOOC（CH₂）₃COOH．B屬于五元環酯，說明環上有4個碳原子和1個氧原子，且環上還有一個甲基，B轉化為D，D為一種羥基酸，D中含有羥基能發生消去反應生成C，C中含有一個碳碳雙鍵和羧基，C能和NBS發生取代反應得到E，E發生水解反應生成F，F與氫氣發生加成反應生成G，G可以連續發生氧化反應生成I，由I的結構簡式可知，則E中溴原子處于碳鏈一端，根據題目信息可知C中有CH₃-CH=CH-結構，結合上述分析C的結構簡式為CH₃CH=CHCH₂COOH，由此可以D中確定羥基的位置，即D的結構簡式為CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH，可得B的結構簡式為，E為CH₂Br-CH=CH-CH₂COOH，F為HO-CH₂-CH=CH-CH₂COOH，G為HOCH₂CH₂CH₂CH₂COOH，H為OHC（CH₂）₃COOH，以此解答該題．

解答 解：有機物A、B、C互為同分異構體，分子式為C₅H₈O₂，1molA能與4molAg（NH₃）₂OH完全反應，說明A分子中含有二個醛基，且A的碳鏈無支鏈，可確定A為戊二醛，結構簡式為OHC（CH₂）₃CHO，可得I為HOOC（CH₂）₃COOH．B屬于五元環酯，說明環上有4個碳原子和1個氧原子，且環上還有一個甲基，B轉化為D，D為一種羥基酸，D中含有羥基能發生消去反應生成C，C中含有一個碳碳雙鍵和羧基，C能和NBS發生取代反應得到E，E發生水解反應生成F，F與氫氣發生加成反應生成G，G可以連續發生氧化反應生成I，由I的結構簡式可知，則E中溴原子處于碳鏈一端，根據題目信息可知C中有CH₃-CH=CH-結構，結合上述分析C的結構簡式為CH₃CH=CHCH₂COOH，由此可以D中確定羥基的位置，即D的結構簡式為CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH，可得B的結構簡式為，E為CH₂Br-CH=CH-CH₂COOH，F為HO-CH₂-CH=CH-CH₂COOH，G為HOCH₂CH₂CH₂CH₂COOH，H為OHC（CH₂）₃COOH，
（1）H結構簡式為OHC（CH₂）₃COOH，含有的官能團為醛基、羧基，故答案為：醛基、羧基；
（2）由以上分析可知C的結構簡式為CH₃CH=CHCH₂COOH，故答案為：CH₃-CH=CH-CH₂-COOH；
（3）B→D（只寫①條件下的反應）的反應方程式：，
故答案為：；
（4）G為HOCH₂CH₂CH₂CH₂COOH，含有羥基，可發生取代、氧化和消去反應，含有羧基，可發生酯化反應，故答案為：①⑤；
（5）M是D的同分異構體，且符合以下條件：①分子中只含有一個甲基（-CH₃）；②能發生銀鏡反應，說明含有醛基；③1 mol M與足量Na反應能產生標準狀況下22.4 L的氣體，應含有2個羥基；④除官能團上的氫原子外，還有兩種不同類型的氫原子，符合條件的M的結構簡式為，
故答案為：．

點評 本題考查有機推斷與合成，為高考常見題型，根據A的分子式及與銀氨溶液反應比例關系推斷A的結構，綜合分析確定D中羥基的位置是關鍵，結合反應條件，利用順推法進行推斷，能較好的考查考生的自學能力和分析推理能力，是對有機化合物知識的綜合考查．