Question

绿原酸是一种新型高效的酚型天然抗氧化剂，在食品行业有着广泛的用途，在某些食品中可取代或部分取代目前常用的人工合成的抗氧化剂。

（1）在反应①中，绿原酸与水按1∶1发生反应，则绿原酸的分子式为          ,反应①反应类型为           。
（2）1mol化合物I与足量金属钠反应生成标准状况下氢气体积为         。
（3）写出化合物II 与浓溴水反应的化学反应方程式：          。
（4）1mol化合物II 与足量的试剂X反应得到化合物III ( )，则试剂X是     。
（5）化合物IV有如下特点：①与化合物II互为同分异构体；②遇FeCl₃溶液显色；③1 mol 化合物IV与足量银氨溶液反应生成4 mol Ag；④苯环上的一卤代物只有一种。写出化合物IV的一种可能的结构简式       。

Answer 1

（16分）
（1）C₁₆H₁₈O₉  (2分)   取代反应(2分)
（2）56 L   (3分)
（3）(3分)
（4）NaHCO₃溶液 (3分)
（5） (3分)

解析试题分析：（1）由化合物I、II的结构简式可以看出，其分子式分别为C₇H₁₂O₆、C₉H₈O₄，二者所含C、H、O原子总数分别为16、20、10，依题意可知，1分子绿原酸与1分子H₂O反应生成1分子C₇H₁₂O₆和1分子C₉H₈O₄，根据碳、氢、氧原子个数守恒可知，绿原酸的分子式为C₁₆H₁₈O₉；由于化合物I、II的官能团都有羧基、羟基，由此逆推绿原酸是酯，反应①是酯的水解反应或取代反应；（2）1mol化合物I含有1mol羧基、4mol羟基，由于2mol羧基与足量Na反应生成1mol氢气，2mol羟基与足量Na反应生成1mol氢气，则1mol羧基、4mol羟基与足量Na反应分别生成氢气的物质的量分别为1/2mol、2mol，由于V=n?V_m，则标准状况下氢气的体积为（1/2+2）mol×22.4L/mol=56L；（3）化合物II的官能团为羧基、羟基、碳碳双键，具有苯酚和烯烃的性质，苯环上羟基邻对位C—H键可以被溴原子取代，碳碳双键可以与溴单质发生加成反应，则1molII最多可以与4molBr₂反应；（4）II所含羧基、酚羟基都具有酸性，由于酸性：羧酸>碳酸>酚>碳酸氢根离子，对比反应物和生成物的结构简式可知，只有羧基中氢被钠取代，酚羟基中氢没有被取代，说明X为碳酸氢钠溶液；（5）由于1mol醛基与足量银氨溶液反应只能生成2molAg，由此推断IV的苯环上含有2个醛基；II的分子式为C₉H₈O₄，减去1各苯环、两个醛基后还有1个C、2个O，由于酚遇氯化铁溶液显紫色，说明与苯环上可能还有2个羟基及1个甲基，即苯环上有5个取代基，由于苯环上5个取代基存在位置异构，所以IV的结构简式有多种。
考点：考查有机合成和推断，涉及有机物的分子式、反应类型、计算所羟基羧酸与Na反应产生氢气的体积、化学方程式、结构简式、同分异构体、官能团结构与性质等。