Question

4．从有机物A开始有如图所示的转化关系（部分产物略去）． A在NaOH溶液中水解生成B、C和D，1mol F与足量的新制Cu（OH）₂碱性悬浊液加热充分反应可生成2mol红色沉淀．分析并回答问题：

（1）A中含有的官能团有羟基、氯原子、酯基（填写官能团名称）
（2）C的名称（系统命名）是2-甲基-1，3-丙二醇；E-H的反应类型是消去反应；M的核磁共振氢谱有2组峰．
（3）C→F的化学方程式是+O₂$→_{△}^{Cu}$+2H₂O．
（4）F与足量新制Cu（OH）₂反应的化学方程式是．
（5）所有满足上述转化关系的A的结构简式是．
（6）E的某同系物甲（C₄H₈O₃）有多种同分异构体，其中含有酯基和羟基，且水解产物不存在两个羟基连在同一个碳上的同分异构体有7种．（不考虑立体异构）

Answer 1

分析 A在NaOH溶液中水解生成B、C和D，发生了酯的水解和卤代烃的水解，B酸化得到E，故E中含有羧基，E转化为H，H在一定条件下反应生成I，反应前后各元素的组成比不变，说明H转化I应为加聚反应，则H中含有C=C，则H为CH₂=CHCOOH，I为，E发生酯化反应成八元环状化合物生成M，可知E为HOCH₂CH₂COOH，M为，B为HOCH₂CH₂COONa，A在碱性条件下生成HOCH₂CH₂COONa、NaCl和C，D与硝酸银、硝酸反应得到白色沉淀G，故D为NaCl，G为AgCl．C的分子式为C₄H₁₀O₂，分子中含有甲基，由C催化氧化生成F（C₄H₆O₂），1molF（C₄H₆O₂）与足量新制的Cu（OH）₂在加热条件下充分反应可生成2molCu₂O，则F分子中含有2个-CHO，故C为，F，所以有机物A为或．
（1）根据A的结构简式进行分析所含官能团；
（2）含有官能团的有机物命名时，要选含官能团的最长碳链作为主链，官能团的位次最小；E-H的反应为醇的消去反应；根据有机物分子中有几种H原子，核磁共振氢谱有几种吸收峰，结合等效氢判断；
（3）C→F为醇在催化剂的作用下发生氧化反应生成醛和水；
（4）F为，与氢氧化铜发生氧化反应，醛基被氧化成羧基，据此书写方程式；
（5）根据A的转化结合A的分子式判断结构简式；
（6）根据E为HOCH₂CH₂COOH，有机物甲（C₄H₈O₃）结构中含有酯基和羟基，且水解产物不存在两个羟基连在同一个碳上为条件书写同分异构体．

解答 解：A在NaOH溶液中水解生成B、C和D，发生了酯的水解和卤代烃的水解，B酸化得到E，故E中含有羧基，E转化为H，H在一定条件下反应生成I，反应前后各元素的组成比不变，说明H转化I应为加聚反应，则H中含有C=C，则H为CH₂=CHCOOH，I为，E发生酯化反应成八元环状化合物生成M，可知E为HOCH₂CH₂COOH，M为，B为HOCH₂CH₂COONa，A在碱性条件下生成HOCH₂CH₂COONa、NaCl和C，D与硝酸银、硝酸反应得到白色沉淀G，故D为NaCl，G为AgCl．C的分子式为C₄H₁₀O₂，分子中含有甲基，由C催化氧化生成F（C₄H₆O₂），1molF（C₄H₆O₂）与足量新制的Cu（OH）₂在加热条件下充分反应可生成2molCu₂O，则F分子中含有2个-CHO，故C，F，所以有机物A为或，
（1）由上述分析可知，A为或，含有官能团为：酯基-COOC-、羟基-OH、氯原子-Cl，
故答案为：氯原子、酯基；
（2）C为，含有羟基的最长碳链为3，在2号碳上含有1个甲基，在1、3号碳上分别含有1个醇羟基，系统命名为：2-甲基-1，3-丙二醇，
E→H的反应方程式为，该反应为醇的消去反应，
M为，M中有2种氢原子，核磁共振氢谱中有2种峰，

故答案为：2-甲基-1，3-丙二醇；消去反应；2；

（3）C→F的反应方程式为：+O₂$→_{△}^{Cu}$+2H₂O，
故答案为：+O₂$→_{△}^{Cu}$+2H₂O；
（4）氢氧化铜中+2价铜具有氧化性，能氧化醛基生成羧基，F为，与氢氧化铜发生氧化反应，
故答案为：；
（5）A的分子式为C₇H₁₃ClO₃，A在碱性条件下生成HOCH₂CH₂COONa、NaCl和，所以满足上述转化关系的A的结构简式可以是：、，
故答案为：、；
（6）E为HOCH₂CH₂COOH，与E含有相同官能团的某有机物甲（C₄H₈O₃）有多种同分异构体，在结构中含有酯基和羟基，且水解产物不存在两个羟基连在同一个碳上的同分异构体有HOCH₂CH₂COOCH₃、CH₃CH（0H）COOCH₃、CH₃COOCH₂CH₂0H、HOCH₂COOCH₂CH₃、HCOOCH₂CH（0H）CH₃、HCOOCH₂CH₂CH₂OH、HCOOCH（CH₃）CH₂OH，共7种
故答案为：7．

点评 本题考查有机物的推断、官能团、有机反应类型等，注意结合有机物的分子式进行推断，需要学生熟练掌握官能团的性质与转化，题目难度中等．