Question

现有一种有机物A，分子式为C₄H₆O₆．对于A的结构与性质实验结论如下：
i：A的分子中有两个羧基；
ii：A的核磁共振氢谱如图1所示；
如图2是利用烃B和烃I合成有机物A和一种高分子新材料R的转化关系示意图，已知烃I的相对分子质量为28，且F的相对分子质量比E多28．

已知：①-CH2-OH优先于-CH-氧化OH|
②同一个碳原子上连有多个羟基的结构极不稳定，不予考虑．
请分析并按要求回答下列问题：
（1）写出A对应的结构简式：

 

；
（2）写出对应反应的化学方程式：
C→D：

 

；反应类型为：

 

；E→G：

 

；F+K→R：

 

；
（3）有机物E的同分异构体M满足下列三个条件：
①1mol有机物与银氨溶液充分反应生成2mol Ag
②1mol有机物与足量NaHCO₃溶液反应产生1mol CO₂
③1mol有机物与足量金属Na反应产生1mol H₂
请判断M的结构可能有

 

种，任写一种M的结构简式

 

．

Answer 1

考点：有机物的推断

专题：有机物的化学性质及推断

分析：A的分子式为C₄H₆O₆，不饱和度为

2×4+2-6

2

=2，A的分子中有两个羧基，只含有3种不同的氢，可推知A的结构简式为HOOCCH（OH）CH（OH）COOH，由烃B可合成A，说明烃B中含有4个碳原子，考虑到A中含有4个官能团，因此B的结构可能为CH₂=CH-CH=CH₂，B的加成产物C为BrCH₂-CHBr-CHBr-CH₂Br，C完全水解后的产物D为HOCH₂-CH（OH）-CH（OH）-CH₂OH，根据题中信息①可知D的氧化产物E为，E遇强氧化剂时，醛基和羟基均被氧化，故F为．烃I的相对分子质量为28，说明I为CH₂=CH₂，加成产物J为BrCH₂CH₂Br，J的水解产物为K为HOCH₂CH₂OH，代入经验证合理，F与发生缩聚反应生成R为，据此解答．

解答： 解：A的分子式为C₄H₆O₆，不饱和度为

2×4+2-6

2

=2，A的分子中有两个羧基，只含有3种不同的氢，可推知A的结构简式为HOOCCH（OH）CH（OH）COOH，由烃B可合成A，说明烃B中含有4个碳原子，考虑到A中含有4个官能团，因此B的结构可能为CH₂=CH-CH=CH₂，B的加成产物C为BrCH₂-CHBr-CHBr-CH₂Br，C完全水解后的产物D为HOCH₂-CH（OH）-CH（OH）-CH₂OH，根据题中信息①可知D的氧化产物E为，E遇强氧化剂时，醛基和羟基均被氧化，故F为．烃I的相对分子质量为28，说明I为CH₂=CH₂，加成产物J为BrCH₂CH₂Br，J的水解产物为K为HOCH₂CH₂OH，代入经验证合理，F与发生缩聚反应生成R为，
（1）由上述分析剧增，A对应的结构简式为：HOOCCH（OH）CH（OH）COOH，故答案为：HOOCCH（OH）CH（OH）COOH；
（2）C→D的反应方程式为：BrCH₂-CHBr-CHBr-CH₂Br+4NaOH

水

△

HOCH₂-CH（OH）-CH（OH）-CH₂OH+4NaBr，反应类型为：水解反应或取代反应；
E→G的反应方程式为：OHCCH（OH）CH（OH）CHO+4Ag（NH₃）₂OH

△

H₄NOOC-CH（OH）-CH（OH）-COONH₄+2H₂O+4Ag+6NH₃；
F+K→R的反应方程式为：HOOC-CH（OH）-CH（OH）-COOH+nHOCH₂-CH₂OH

浓硫酸

△

+（2n-1）H₂O，
故答案为：BrCH₂-CHBr-CHBr-CH₂Br+4NaOH

水

△

HOCH₂-CH（OH）-CH（OH）-CH₂OH+4NaBr，水解反应或取代反应；
OHCCH（OH）CH（OH）CHO+4Ag（NH₃）₂OH

△

H₄NOOC-CH（OH）-CH（OH）-COONH₄+2H₂O+4Ag+6NH₃；
HOOC-CH（OH）-CH（OH）-COOH+nHOCH₂-CH₂OH

浓硫酸

△

+（2n-1）H₂O；
（3）有机物E（）的同分异构体M满足下列三个条件：
①1mol有机物与银氨溶液充分反应生成2mol Ag，含有1个醛基；
②1mol有机物与足量NaHCO₃溶液反应产生1mol CO₂，含有1个羧基；
③1mol有机物与足量金属Na反应产生1mol H₂，结合③可知，还含有1个羟基，
M的结构可能有或或或，
故答案为：4；或或或．

点评：本题考查有机物推断，根据A的分子式，结合A含有G官能团、核磁共振氢谱，综合分析反应判断A的结构，再根据官能团的变化判断B的可能结构，根据反应条件进行推断，综合考查学生分析推理能力，难度中等．