Question

8．有机物E（C₆H₈O₄）广泛应用于涂料行业中，某同学设计如下路线合成E（其中A的相对分子质量是56，B的相对分子质量比A大69）．

（1）烃A的分子式是C₄H₈．
（2）①的反应类型是取代反应；②的反应类型是取代反应．
（3）已知E为顺式结构，则用结构简式表示其结构是；在其HNMR谱中，有2种峰，其峰面积比为1：3．E能发生聚合反应，写出其化学方程式
（4）E存在多种同分异构体，其中符合下列要求的同分异构体有18种（不考虑立体异构）．
①能使溴的四氯化碳溶液褪色；
②1mol物质与足量的NaHCO₃溶液反应放出2mol CO₂
（5）若C转化为D经过如下4步反应完成：C$\stackrel{④}{→}$$\stackrel{⑤KMnO_{4}/H+}{→}$$\stackrel{⑥}{→}$$\stackrel{⑦酸化}{→}$D．则⑥所需的无机试剂及反应条件是氢氧化钠醇溶液、加热；④的化学方程式是．

Answer 1

分析 烃A的相对分子质量是56，烃A中碳原子最大数目为$\frac{56}{12}$=4…8，故A的分子式为C₄H₈，由转化关系可知，B为氯代烃，B的相对分子质量比A大69，B为二元氯代烃，故C为二元醇，由C与D（C₄H₄O₄）的分子式可知，C发生氧化反应生成D，且D为二元羧酸，D的不饱和度为$\frac{4×2+2-4}{2}$=3，故D中含有C=C双键，D的结构简式为HOOC-CH=CH-COOH，逆推可知，C为HOCH₂-CH=CH-CH₂OH，B为ClCH₂-CH=CH-CH₂Cl，A为CH₃CH=CHCH₃，D与CH₃OH在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成E（C₆H₈O₄），故E的结构简式为CH₃OOC-CH=CH-COOCH₃，据此解答．

解答 解：烃A的相对分子质量是56，烃A中碳原子最大数目为$\frac{56}{12}$=4…8，故A的分子式为C₄H₈，由转化关系可知，B为氯代烃，B的相对分子质量比A大69，B为二元氯代烃，故C为二元醇，由C与D（C₄H₄O₄）的分子式可知，C发生氧化反应生成D，且D为二元羧酸，D的不饱和度为$\frac{4×2+2-4}{2}$=3，故D中含有C=C双键，D的结构简式为HOOC-CH=CH-COOH，逆推可知，C为HOCH₂-CH=CH-CH₂OH，B为ClCH₂-CH=CH-CH₂Cl，A为CH₃CH=CHCH₃，D与CH₃OH在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成E（C₆H₈O₄），故E的结构简式为CH₃OOC-CH=CH-COOCH₃．
（1）烃A的分子式是：C₄H₈，故答案为：C₄H₈；
（2）①的反应类型是取代反应；②的反应类型是取代反应，
故答案为：取代；取代；
（3）已知E为顺式结构，则用结构简式表示其结构是：，在其HNMR谱中，有2种峰，其峰面积比为1：3，E能发生聚合反应，其化学方程式：，
故答案为：；2；1：3；；
（4）E的结构简式为CH₃OOC-CH=CH-COOCH₃，E存在多种同分异构体，其中符合下列要求的同分异构体：
①能使溴的四氯化碳溶液褪色，含有碳碳双键，②1mol物质与足量的NaHCO₃溶液反应放出2mol CO₂，含有2个羧基，可以看着丁烯被2个-COOH取代，1-丁烯被取代，1个羧基取代1号碳原子上H原子，另外的-COOH有4种位置，排除重复的可能情况下：1个羧基取代2号碳原子上H原子，另外的-COOH有2种位置，1个羧基取代3号碳原子上H原子，另外的-COOH有2种位置，1个羧基取代4号碳原子上H原子，另外的-COOH有1种位置，该情况有10种，
2-丁烯被取代，1个羧基取代1号碳原子上H原子，另外的-COOH有4种位置，排除重复的可能情况下，1个羧基取代2号碳原子上H原子，另外的-COOH有1种位置，
2-甲基丙烯被取代，1个羧基取代1号碳原子上H原子，另外的-COOH有2种位置，排除重复的可能情况下，1个羧基取代3号碳原子上H原子，另外的-COOH有2种位置，
故符合条件的同分异构体共有18种，
故答案为：18；
（5）若C转化为D经过如下4步反应完成：C$\stackrel{④}{→}$$\stackrel{⑤KMnO_{4}/H+}{→}$$\stackrel{⑥}{→}$$\stackrel{⑦酸化}{→}$D，反应④与HCl发生加成反应，保护C=C双键被酸性高锰酸钾氧化，反应方程式为：，反应⑥在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应，还原C=C双键，
故答案为：氢氧化钠醇溶液、加热；．

点评 本题考查有机物的推断与合成，根据反应条件及有机物的分子式确定有机物的结构，注意掌握官能团的性质与转化，（4）中同分异构体数目判断为易错点，注意利用取代法与定一移一法解答，要防止重复，难度中等．