Question

20．有机物A、B、C互为同分异构体，分子式为C₅H₈O₂，有关的转化关系如下图所示：

已知：①A的碳链无支链，且1mol A 能与4mol Ag（NH₃）₂OH完全反应；②B为五元环酯．
③
回答问题
（1）B、H结构简式为、．
（2）F的加聚产物的结构简式为．
（3）E不能发生的反应有③
①取代反应  ②加成反应  ③银镜反应  ④水解反应
⑤酯化反应  ⑥聚合反应  ⑦氧化反应  ⑧还原反应
（4）写出A→I的反应方程式（只写①条件下的反应）：OHCCH₂CH₂CH₂CHO+4Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{△}{→}$NH₄OOCCH₂CH₂CH₂COONH₄+4Ag↓+6NH₃+2H₂O．
（5）M是D的同分异构体，且符合以下条件：
①分子中只有一个甲基；  ②能发生银镜反应；  ③有四种不同化学环境的氢原子，
写出M的结构简式．

Answer 1

分析 有机物A、B、C互为同分异构体，分子式为C₅H₈O₂，A的碳链无支链，且A中只有一种官能团（-CHO）；可确定A为戊二醛，结构简式为OHC（CH₂）₃CHO，可得I为HOOC（CH₂）₃COOH，B的分子式为C₅H₈O₂，属于五元环酯，说明环上有4个碳原子和1个氧原子，且环上还有一个甲基，B转化为D，D为一种羟基酸，D中含有羟基能发生消去反应生成C，C中含有一个碳碳双键和羧基，C能和NBS发生取代反应得到E，E发生水解反应生成F，F与氢气发生加成反应生成G，G可以连续发生氧化反应生成I，由I的结构可知，则E中溴原子处于碳链一端，根据题目中的已知，可知C中必有CH₃-CH=CH-结构，结合上述分析C的结构简式为CH₃CH=CHCH₂COOH，由此可以确定D中羟基的位置，即D的结构简式为CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH，进而可得B的结构简式为，E为CH₂Br-CH=CH-CH₂COOH，CH₂Br-CH=CH-CH₂COOH在氢氧化钠水溶液、加热反应后即发生碱性水解，再酸化生成F，F为HO-CH₂-CH=CH-CH₂COOH，F与氢气发生加成反应生成G，G为HOCH₂CH₂CH₂CH₂COOH，G催化氧化生成H，H为OHC（CH₂）₃COOH，从而解决此题．

解答 解：（1）根据题中的信息，HOOCCH₂CH=CHCH₃与NBS在加热的条件下发生取代反应生成HOOCCH₂CH=CHCH₂Br，HOOCCH₂CH=CHCH₂Br含有溴元素，能发生水解反应生成醇，既得到F的结构简式HOOCCH₂CH=CHCH₂OH，然后与H₂发生加成反应生成G，既得G的结构简式为HOOCCH₂CH₂CH₂CH₂OH，HOOCCH₂CH₂CH₂CH₂OH中含有-OH，因此能发生氧化反应生成醛，既得H的结构简式为：HOOCCH₂CH₂CH₂CHO，结合（1）中推出的B的结构简式得到B为，H为，
故答案为：；；
（2）根据F的结构简式为：HOOCCH₂CH=CHCH₂OH知，它能发生加聚反应，生成高分子化合物，方程式为nHOOCCH₂CH=CHCH₂OH→，故得出HOOCCH₂CH=CHCH₂OH发生加聚反应生成，
故答案为：；
（3）根据上面的分析得知，E的结构简式为：HOOCCH₂CH=CHCH₂Br，HOOCCH₂CH=CHCH₂Br含有羧基、碳碳双键、卤素原子三种官能团，根据官能团的性质，推出它具有以下化学性质：能发生取代反应、加成反应、水解反应、消去反应、聚合反应、氧化反应、还原反应、酯化反应．不能发生银镜反应，
故答案为：③；
（4）A为戊二醛，结构简式为OHC（CH₂）₃CHO，A→I的反应方程式（只写①条件下的反应）为：OHCCH₂CH₂CH₂CHO+4Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{△}{→}$NH₄OOCCH₂CH₂CH₂COONH₄+4Ag↓+6NH₃+2H₂O，故答案为：OHCCH₂CH₂CH₂CHO+4Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{△}{→}$NH₄OOCCH₂CH₂CH₂COONH₄+4Ag↓+6NH₃+2H₂O；
（5）根据题中的信息M是D的同分异构体D的化学式为C₅H₁₀O₃可知M中应有5个C原子、10个H原子、3个O原子，结合题中的信息，①分子中只含有一个甲基（-CH₃）；②能发生银镜反应；③1mol M与足量Na反应能产生标准状况下22.4L的气体；④除官能团上的氢原子外，还有两种不同类型的氢原子条件，写出符合要求的结构简式有：HOOCC（CH₃）（OH）CH₂CHO、HOOCCH（OH）CH（CH₃）CHO、，从中选出任意一种即可．
故答案为：．

点评 本题系统全面的考查了有机化合物合成推断，解决这类题目要把握住官能团、有机基本反应类型，要系统的把握官能团的性质、有机基本反应类型，知识体系一定要系统．在根据官能团的性质结合反应类型推断时很容易出错，要注意有机化合物的合成推断题，解决这类问题，主要是依据有机反应的基本类型，官能团的性质，有机物的性质，结合题中给出的信息，找出解题的突破口解决．