Question

【化学--有机化学基础】
饮料果醋中含有苹果酸（MLA），其分子式为C₄H₆O₅．0.1mol苹果酸与足量NaHCO₃溶液反应能产生4.48L CO₂（标准状况），苹果酸脱水能生成使溴水褪色的产物．苹果酸经聚合生成聚苹果酸（PMLA）．

（1）写出下列物质的结构简式：B

 

，D

 

．
（2）MLA的核磁共振氢谱有

 

组峰．与MLA具有相同官能团的同分异构体有

 

种．
（3）写出E→F转化的化学方程式

 

．
（4）上述转化关系中步骤③和④的顺序能否颠倒

 

（填“能”或“不能”）说明理由：

 

．

Answer 1

分析：苹果酸分子式为C₄H₆O₅，0．l mol苹果酸与足量NaHCO₃溶液反应能产生4.48L CO₂（标准状况），则1mol苹果酸含2mol-COOH，苹果酸脱水能生成使溴水褪色的产物A，结合苹果酸的分子式知，苹果酸的结构简式为：HOOCCH₂CHOHCOOH，D被氧化生成E，则E中含有溴原子，E和氢氧化钠的水溶液发生反应生成F，F酸化生成MLA，所以F的结构简式为：NaOOCCH₂CHOHCOONa，E的结构简式为：HOOCCH₂CHBrCOOH，D能发生银镜反应则D中含有醛基，所以D的结构简式为：OHCCH₂CHBrCHO，根据1，3-丁二烯及D的结构简式知，1，3-丁二烯和溴发生1，4加成生成A1，4-二溴-2-丁烯，A和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成B（CH₂OHCH=CHCH₂OH），B被氧化生成C，C的结构简式为：HOCCH=CHCHO，C再和溴化氢发生加成反应生成D，苹果酸经聚合生成聚苹果酸（PMLA），根据有机物的结构和性质解答．

解答：解：苹果酸分子式为C₄H₆O₅，0．l mol苹果酸与足量NaHCO₃溶液反应能产生4.48L CO₂（标准状况），则1mol苹果酸含2mol-COOH，苹果酸脱水能生成使溴水褪色的产物A，结合苹果酸的分子式知，苹果酸的结构简式为：HOOCCH₂CHOHCOOH，D被氧化生成E，则E中含有溴原子，E和氢氧化钠的水溶液发生反应生成F，F酸化生成MLA，所以F的结构简式为：NaOOCCH₂CHOHCOONa，E的结构简式为：HOOCCH₂CHBrCOOH，D能发生银镜反应则D中含有醛基，所以D的结构简式为：OHCCH₂CHBrCHO，根据1，3-丁二烯及D的结构简式知，1，3-丁二烯和溴发生1，4加成生成A1，4-二溴-2-丁烯，A和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成B（CH₂OHCH=CHCH₂OH），B被氧化生成C，C的结构简式为：HOCCH=CHCHO，C再和溴化氢发生加成反应生成D，苹果酸经聚合生成聚苹果酸（PMLA），
（1）通过以上分析知，B、D的结构简式分别为：CH₂OHCH=CHCH₂OH、OHCCH₂CHBrCHO，故答案为：CH₂OHCH=CHCH₂OH，OHCCH₂CHBrCHO；
（2）苹果酸的结构简式为：HOOCCH₂CHOHCOOH，苹果酸中含有5类氢原子，所以核磁共振氢谱有5组峰，与MLA具有相同官能团的同分异构体有HOOCC（CH₃）HOHCOOH、HOOCCH（CH₂OH）COOH，所以共有2种，
故答案为：5，2；
（3）在加热条件下，E和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成F，所以E→F转化的化学方程式为：，
故答案为：；
（4）顺序不能颠倒，若先氧化则B中碳碳双键也被氧化，从而达不到实验目的，故答案为：不能，若先氧化则B中碳碳双键也被氧化．

点评：本题考查有机物的推断，明确苹果酸的性质来推断其结构是解答本题的关键，熟悉醇、羧酸、烯烃的性质即可解答，同分异构体种类的判断是学习难点，题目难度中等．