Question

實驗室一試劑瓶標簽嚴重破損，只能隱約看到一部分（如圖1）：
（1）該物質圖1（M）分子式為：

 

（2）A與M互為同分異構體，B無支鏈，B與羧酸和醇都能發生酯化反應，A在一定條件下能發生如下轉化如圖2：

C與F互為同系物，H能使Br₂/CCl₄溶液褪色，H物質得到的¹H-NMR譜中有5個吸收峰．
①A的結構簡式為

 

．
②寫出一個證明E中官能團的化學方程式

 

，反應類型

 

；寫出C與D反應形成高聚物的化學方程式

 

，反應類型

 

．
③寫出與H官能團種類和數目都相同的所有同分異構體

 

．

Answer 1

考點：有機物的推斷

專題：有機物的化學性質及推斷

分析：（1）由圖1可知，M分子中含有5個O原子，Mr（M）=174，故M分子中C、H原子總相對原子質量為174-16×5=94，碳原子最大數目為

94

12

=7…10，故M分子含有5個碳原子、10氫原子，則M的分子式為C₇H₁₀O₅，結合圖中殘留結構可知，M為；
（2）B與羧酸和醇都能發生酯化反應，B中含有羧基、羥基，A、B在稀硫酸、加熱條件下發生水解反應均得到D，則A、B均含有酯基，而D能連續發生氧化反應生成F，則D中含有羥基、E中含有醛基、F含有羧基，H能使Br₂/CCl₄溶液褪色，A的不飽和度為3，故H中含有碳碳雙鍵，則A中含有羧基、酯基、碳碳雙鍵、羥基，由于C與F互為同系物，結合B中含有的官能團可知，C、D中應含有2個羧基，則D中含有2個羥基，則H含有1個碳碳雙鍵、2個羧基，B中無支鏈，C與H含有相同原子數目，H物質得到的¹H-NMR譜中有5個吸收峰，則H為HOOC-CH=CHCH₂-COOH，C為HOOC-CH₂CH₂CH₂-COOH，D為HOCH₂CH₂OH，E為OHC-CHO，F為HOOC-COOH，A為HOOC-CH=CHCH₂-COOCH₂CH₂OH或HOCH₂CH₂OOC-CH=CHCH₂-COOH，B為HOOCCH₂CH₂CH₂COOCH₂CH₂OH，據此解答．

解答： 解：（1）由圖1可知，M分子中含有5個O原子，Mr（M）=174，故M分子中C、H原子總相對原子質量為174-16×5=94，碳原子最大數目為

94

12

=7…10，故M分子含有5個碳原子、10氫原子，則M的分子式為C₇H₁₀O₅，結合圖中殘留結構可知，M為，故答案為：C₇H₁₀O₅；
（2）B與羧酸和醇都能發生酯化反應，B中含有羧基、羥基，A、B在稀硫酸、加熱條件下發生水解反應均得到D，則A、B均含有酯基，而D能連續發生氧化反應生成F，則D中含有羥基、E中含有醛基、F含有羧基，H能使Br₂/CCl₄溶液褪色，A的不飽和度為3，故H中含有碳碳雙鍵，則A中含有羧基、酯基、碳碳雙鍵、羥基，由于C與F互為同系物，結合B中含有的官能團可知，C、D中應含有2個羧基，則D中含有2個羥基，則H含有1個碳碳雙鍵、2個羧基，B中無支鏈，C與H含有相同原子數目，H物質得到的¹H-NMR譜中有5個吸收峰，則H為HOOC-CH=CHCH₂-COOH，C為HOOC-CH₂CH₂CH₂-COOH，D為HOCH₂CH₂OH，E為OHC-CHO，F為HOOC-COOH，A為HOOC-CH=CHCH₂-COOCH₂CH₂OH或HOCH₂CH₂OOC-CH=CHCH₂-COOH，B為HOOCCH₂CH₂CH₂COOCH₂CH₂OH，則：
①由上述分析可知，A的結構簡式為HOOC-CH=CHCH₂-COOCH₂CH₂OH或HOCH₂CH₂OOC-CH=CHCH₂-COOH，
故答案為：HOOC-CH=CHCH₂-COOCH₂CH₂OH或HOCH₂CH₂OOC-CH=CHCH₂-COOH；
②E為OHC-CHO，含有官能團為醛基，證明E中官能團的化學方程式為OHC-CHO+4Cu（OH）₂

△

HOOC-COOH+2Cu₂O↓+4H₂O，屬于氧化反應，
C與D反應形成高聚物的化學方程式為：nHOOC-CH₂CH₂CH₂COOH+nHOCH₂CH₂OH

濃硫酸

△

+2nH₂O，屬于縮聚反應，
故答案為：OHC-CHO+4Cu（OH）₂

△

HOOC-COOH+2Cu₂O↓+4H₂O；氧化反應；nHOOC-CH₂CH₂CH₂COOH+nHOCH₂CH₂OH

濃硫酸

△

+2nH₂O；縮聚反應；
③與H官能團種類和數目都相同的所有同分異構體有、、、，
故答案為：、、、．

點評：本題考查有機物推斷，計算確定M的分子式是關鍵，需要學生熟練掌握官能團的性質，側重考查學生分析推理能力，難度較大．