Question

3．酸甜可口的甜角中含有一种有机物A（C₄H₆O₆）可用作一些食品（如糖果、面包、葡萄酒等）中的酸味剂和抗氧化剂，该有机物具有如下性质：①在25℃时，A的电离平衡常数Ka₁=9.1×10^-4，Ka₂=4.3×10^-5．②A（或F）+RCOOH（或ROH）在浓硫酸和加热条件下可生成有果香味的产物．③1.0mol A与足量的金属钠反应可生成2mol H₂．④核磁共振氢谱表明A分子中有3种不同环境的氢原子．⑤同一个碳原子上含有两个羟基不稳定．与A相关的反应框图如下：

（1）根据有机物A的性质，对A的结构可作出的判断是①④（填序号）．
①含有羟基      ②含有碳碳双键      ③含-COOR官能团      ④含有两个羧基
（2）写出写出M、F的结构简式：MHOOCCHClCHOHCOOH；FHOOCCH=C（OH）COOH．
（3）B→E的反应类型为：加成反应；框图中反应步骤①的反应条件为NaOH水溶液加热．
（4）在催化剂作用下，B与1，2-丙二醇可发生缩聚反应，生成不饱和的高分子聚酯，请写出该反应的化学反应方程式：．
（5）写出与A具有相同官能团的A的同分异构体的结构简式：（HOOC）₂COHCH₂OH．

Answer 1

分析 根据A的分子C₄H₆O₆，可知其不饱和度为2，A+RCOOH在浓硫酸和加热条件下可生成有果香味的产物，说明分子中有羧基，根据A的电离平衡常数可知，A为二元羧酸，1.0mol A与足量的金属钠反应可生成2mol H₂，说明A中另有2个羟基，A的核磁共振氢谱表明A分子中有3种不同环境的氢原子，同一个碳原子上含有两个羟基不稳定，所以A的结构简式为HOOCCHOHCHOHCOOH，根据M的分子式可知，M发生水解再酸化可得A，所以M为HOOCCHClCHOHCOOH，根据各物质的分子式可知，A在浓硫酸的作用下发生消去反应得B为HOOCC≡CCOOH，B与氯化氢加成得E为HOOCCH=CClCOOH，E发生碱性水解再酸化得F为HOOCCH=C（OH）COOH，B与足量的氢氧化钠反应得D为NaOOCC≡CCOONa，据此答题．

解答 解：根据A的分子C₄H₆O₆，可知其不饱和度为2，A+RCOOH在浓硫酸和加热条件下可生成有果香味的产物，说明分子中有羧基，根据A的电离平衡常数可知，A为二元羧酸，1.0mol A与足量的金属钠反应可生成2mol H₂，说明A中另有2个羟基，A的核磁共振氢谱表明A分子中有3种不同环境的氢原子，同一个碳原子上含有两个羟基不稳定，所以A的结构简式为HOOCCHOHCHOHCOOH，根据M的分子式可知，M发生水解再酸化可得A，所以M为HOOCCHClCHOHCOOH，根据各物质的分子式可知，A在浓硫酸的作用下发生消去反应得B为HOOCC≡CCOOH，B与氯化氢加成得E为HOOCCH=CClCOOH，E发生碱性水解再酸化得F为HOOCCH=C（OH）COOH，B与足量的氢氧化钠反应得D为NaOOCC≡CCOONa，
（1）根据上面的分析可知，A中含有羟基和两个羧基，故选①④；
（2）根据上面的分析可知，M为HOOCCHClCHOHCOOH，F为HOOCCH=C（OH）COOH，
故答案为：HOOCCHClCHOHCOOH；HOOCCH=C（OH）COOH；
（3）B→E的反应类型为加成反应，框图中反应步骤①为M的碱性水解，所以反应条件为NaOH水溶液加热，
故答案为：加成反应；NaOH水溶液加热；
（4）在催化剂作用下，B与1，2-丙二醇可发生缩聚反应，生成不饱和的高分子聚酯，反应的化学反应方程式为，
故答案为：；
（5）A的结构简式为HOOCCHOHCHOHCOOH，与A具有相同官能团的A的同分异构体的结构简式为（HOOC）₂COHCH₂OH，
故答案为：（HOOC）₂COHCH₂OH．

点评 本题考查有机物推断，根据物质的性质确定物质含有的官能团，熟练掌握卤代烃、醇、烯烃、醛、羧酸、酯等物质的性质及其它们之间的转化，注意物质A的推断是本题的关键，题目难度中等．