Question

1．有機物A只含有C．H、O三種元素，常用作有機合成的中間體．16.8g該有機物經燃燒生成44.0g CO₂和14.4g H₂O；質譜圖表明其相對分子質量為84，紅外光譜分析表明A分子中含有O-H鍵和位于分子端的C≡C鍵，含有兩個甲基．核磁共振氫譜有三個峰，峰面積為6﹕1﹕1．
（1）A的分子式是C₅H₈O．A的結構簡式是．
（2）下列物質中，一定條件能與A發(fā)生反應的是ABCD．
A．H₂    B．Na    C．KMnO₄    D．Br₂
（3）有機物B是A的同分異構體，1mol B可與1mol Br₂加成．該有機物所有碳原子在同一個平面，沒有順反異構現(xiàn)象．B中含氧官能團的名稱是醛基，B的結構簡式是（CH₃）₂C=CHCHO．
（4）B可以通過下列變化得到四元環(huán)狀化合物F
B$→_{①}^{Ag（NH_{3}）_{2}OH}$$\stackrel{H+}{→}$C$→_{②}^{Br_{2}}$D$→_{③}^{NaOH溶液}$$\stackrel{H+}{→}$E$→_{△④}^{濃硫酸}$F（C₅H₈O₃）
請寫出反應③化學方程式（CH₃）₂CBr-CHBr-COOH+3NaOH→（CH₃）₂C（OH）-CH（OH）-COONa+2NaBr+H₂O；
上述轉化關系中①、②、④的反應類型是：①氧化反應，②加成反應，④酯化反應．

Answer 1

分析 （1）（2）有機物A只含有C、H、O三種元素，質譜圖表明其相對分子質量為84，16.8g有機物A的物質的量為0.2mol，經燃燒生成44.0g CO₂，物質的量為$\frac{44.0g}{44g/mol}$=1mol，生成14.4g H₂O，物質的量為：$\frac{14.4g}{18g/mol}$=0.8mol，故有機物A中C原子數(shù)目為：$\frac{1mol}{0.2mol}$=5，H原子數(shù)目為：$\frac{0.8mol×2}{0.2mol}$=8，故氧原子數(shù)目為$\frac{84-12×5-1×8}{16}$=1，故A的分子式為C₅H₈O，不飽和度為：$\frac{2×5+2-8}{2}$=2，紅外光譜分析表明A分子中含有O-H鍵和位于分子端的C≡C鍵，核磁共振氫譜有三個峰，峰面積為6：1：1，故分子中含有2個CH₃、1個-OH連接在同一C原子上，故A的結構簡式為；
（3）有機物B是A的同分異構體，1molB可與1molBr₂加成，故分子中含有1個C=C雙鍵，該有機物所有碳原子在同一個平面，其余的碳原子連接C=C雙鍵，沒有順反異構現(xiàn)象，不飽和雙鍵至少其中一個C原子連接兩個相同的基團甲基，結合A的結構簡式可知，B中還含有-CHO，故B為（CH₃）₂C=CHCHO；
（4）B與銀氨溶液放出氧化反應，羧酸得到C，C為（CH₃）₂C=CHCOOH，與溴發(fā)生加成反應生成D為（CH₃）₂CBr-CHBr-COOH，D發(fā)生水解反應生成E，E為（CH₃）₂C（OH）-CH（OH）-COOH，E在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生酯化反應生成四元環(huán)狀化合物F．

解答 解：（1）有機物A只含有C、H、O三種元素，質譜圖表明其相對分子質量為84，16.8g有機物A的物質的量為0.2mol，經燃燒生成44.0g CO₂，物質的量為1mol，生成14.4g H₂O，物質的量為$\frac{44.0g}{44g/mol}$=1mol，生成14.4g H₂O，物質的量為：$\frac{14.4g}{18g/mol}$=0.8mol，故有機物A中C原子數(shù)目為：$\frac{1mol}{0.2mol}$=5，H原子數(shù)目為：$\frac{0.8mol×2}{0.2mol}$=8，故氧原子數(shù)目為$\frac{84-12×5-1×8}{16}$=1，故A的分子式為C₅H₈O，不飽和度為：$\frac{2×5+2-8}{2}$=2，紅外光譜分析表明A分子中含有O-H鍵和位于分子端的C≡C鍵，核磁共振氫譜有三個峰，峰面積為6：1：1，故分子中含有2個CH₃、1個-OH連接在同一C原子上，故A的結構簡式為，
故答案為：C₅H₈O；；
（2）由（1）中分析可知，A的結構簡式為，含有-OH，能與鈉反應、能被酸性高錳酸鉀氧化，含有C≡C三鍵，能與氫氣、溴發(fā)生加成反應，能被酸性高錳酸鉀氧化，故答案為：ABCD；
（3）有機物B是A的同分異構體，1molB可與1molBr₂加成，故分子中含有1個C=C雙鍵，該有機物所有碳原子在同一個平面，其余的碳原子連接C=C雙鍵，沒有順反異構現(xiàn)象，不飽和雙鍵至少其中一個C原子連接兩個相同的基團甲基，結合A的結構簡式可知，B中還含有-CHO，故B為（CH₃）₂C=CHCHO，
故答案為：醛基，（CH₃）₂C=CHCHO；
（4）B與銀氨溶液放出氧化反應，羧酸得到C，C為（CH₃）₂C=CHCOOH，與溴發(fā)生加成反應生成D為（CH₃）₂CBr-CHBr-COOH，D發(fā)生水解反應生成E，E為（CH₃）₂C（OH）-CH（OH）-COOH，E在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生酯化反應生成四元環(huán)狀化合物F．
故反應③化學方程式方程式為（CH₃）₂CBr-CHBr-COOH+3NaOH→（CH₃）₂C（OH）-CH（OH）-COONa+2NaBr+H₂O，
上述轉化關系中反應①是氧化反應、反應②是加成反應、反應④是酯化反應，
故答案為：（CH₃）₂CBr-CHBr-COOH+3NaOH→（CH₃）₂C（OH）-CH（OH）-COONa+2NaBr+H₂O；氧化反應；加成反應；酯化反應．

點評 本題考查較為綜合，涉及有機物的推斷、有機反應類型、官能團的性質與轉化、化學計算等知識，難度中等，推斷有機物A的結構簡式是解題的關鍵，注意掌握官能團的性質與轉化．