Question

结构的研究是有机化学最重要的研究领域，某有机物X（C₁₂H₁₃O₆Br）分子中含有多种官能团，其结构简式如下：（其中Ⅰ、Ⅱ为未知部分的结构）．

为推测X的分子结构，进行如下图转化：

已知向D的水溶液中滴入FeCl₃溶液显紫色，对D的结构进行光谱分析，在氢核磁共振谱上显示只有两种信号．M、N互为同分异构体，M中含有一个六原子环，N能使溴的四氯化碳溶液褪色，G能与NaHCO₃溶液反应．请回答：
（1）D不可以发生的反应有（选填序号）

 

；
①加成反应     ②消去反应     ③氧化反应     ④取代反应
（2）写出上图转化中生成 M 的化学方程式：

 

（3）已知向X中加入FeCl₃溶液，能发生显色反应，写出X的一种结构简式：_

 

1mol该 X与足量的NaOH溶液作用，最多可消耗NaOH

 

mol．
（4）有一种化工产品的中间体W与G互为同分异构体，W的分子中只含有羧基、羟基和醛基三种官能团，且同一个碳原子上不能同时连有两个羟基．写出W的可能结构简式

 

．

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：D为X的水解产物，向D的水溶液中滴入FeCl₃溶液显紫色，对D的结构进行光谱分析，在氢核磁共振谱上显示只有两种信号，说明D含有苯环，且有两个对称结构，为-OH，D的结构应为：，由B+F→M（C₄H₄O₄）可知B为HOCH₂CH₂OH，F为HOOC-COOH，M为，由X含有结构可知G为，因G

浓H2SO4

△

N，且M、N互为同分异构体，N能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明N中含有C=C键，其结构简式为HOOC-CH=CH-COOH．
（1）D的结构为，根据结构判断可能具有的性质；
（2）醇和羧酸在浓硫酸和加热条件下可发生酯化反应，生成酯和水；

（3）X水解产物酸化后生成：、HOCH₂CH₂OH和，则X的结构可能为：或，结构中含有1molBr，1mol酚羟基、2mol酯基，其中有1mol酯基水解生成1mol-COOH和1mol酚羟基，共消耗5molNaOH；
（4）W与G互为同分异构体，分子式为C₄H₆O₅，W的分子中只含有羧基、羟基和醛基三种官能团，且同一个碳原子上不能同时连有两个羟基，则结构中含有1个羧基、1个醛基和2个羟基，分别连接在3个碳原子上；

解答： 解：（1）D的结构为，结构中含有苯环和酚羟基，在一定条件下能发生加成、取代和氧化反应，不可以发生消去反应，
故答案为：②；
（2）醇和羧酸在浓硫酸和加热条件下可发生酯化反应，生成酯和水，B为HOCH₂CH₂OH，F为HOOC-COOH，①的反应为：HOCH₂CH₂OH+HOOC-COOH

浓H2SO4

△

2H₂O+，
故答案为：HOCH₂CH₂OH+HOOC-COOH

浓H2SO4

△

2H₂O+；
（3）X水解产物酸化后生成：、HOCH₂CH₂OH和，则X的结构可能为：或，结构中含有1molBr，1mol酚羟基、2mol酯基，其中有1mol酯基水解生成1mol-COOH和1mol酚羟基，共消耗5molNaOH；
故答案为：或；5；

（4）W与G互为同分异构体，分子式为C₄H₆O₅，W的分子中只含有羧基、羟基和醛基三种官能团，且同一个碳原子上不能同时连有两个羟基，则结构中含有1个羧基、1个醛基和2个羟基，分别连接在3个碳原子上，可能的结构有2种，为或，
故答案为：或；

点评：本题考查有机物的推断和合成，题目较为综合，有一定的难度，做题时注意把握题中关键信息，采用正逆推相结合的方法推断，难度较大．