题目内容

3.酒石酸(tartaric acid),即,2,3-二羟基丁二酸,是一种羧酸﹐存在于多种植物中﹐也是葡萄酒中主要的有机酸之一.作为食品中添加的抗氧化剂﹐可以使食物具有酸味.酒石酸最大的用途是饮料添加剂.也是药物工业原料,以烃A为原料合成酒石酸的流程如下:

已知:①
②D的分子组成是C4H8O2Cl2,核磁共振氢谱显示其有三个峰.
(1)A的结构简式为:CH2=CHCH=CH2,分子中最多有10个原子共面;
(2)B中所含官能团的名称是碳碳双键、氯原子,B存在顺反异构,它的顺式结构为
(3)A转化为B的反应类型是加成反应,
C转化为D的反应类型是加成反应,
D转化为E的反应类型是氧化反应,
(4)写出D转化为E的化学方程式是2HOCH2CHClCHClCH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2OHCCHClCHClCHO+2H2O,
(5)C的同分异构体有多种,任写出其中结构CH3-CH2-CH2-COOH(或(CH3-)2CH-COOH、CH3-CH2-COOCH3、CH3-COOCH2-CH3、HCOOCH2-CH2-CH3、HCOO-CH(-CH32、CH3-CH2-O-CH2-CHO、CH3-O-CH2-CH2-CHO、HO-CH2-CH2-CH2-CHO、(CH3-)2COH-CHO、HO-CH2-CH(-CH3)-CHO、CH3-CH2-COCH2OH、HOCH2-C-COCH3、CH3-CHOH-COCH3);
(6)欲得到较纯净的酒石酸,需将G从其溶液中分离提纯,查阅相关资料得知G的溶解度受温度影响较大,则分离提纯G的方法是重结晶.

分析 烃A中碳氢质量比为8:1,则A中C、H的原子个数比为2:3,所以A的分子式为C4H6,A与氯气发生信息中的加成反应生成B,B在碱性条件下水解得C为醇,根据D的分子式可知,C与氯气发生加成反应生成D,D发生氧化反应得E,E发生氧化反应得F,F再发生水解得G,G酸化得H,根据H的结构简式可以反应推得G为NaOOCCHOHCHOHCOONa,F为HOOCCHClCHClCOOH,E为OHCCHClCHClCHO,D为HOCH2CHClCHClCH2OH,C为HOCH2CH=CHCH2OH,B为ClCH2CH=CHCH2Cl,A为CH2=CHCH=CH2,据此答题.

解答 解:烃A中碳氢质量比为8:1,则A中C、H的原子个数比为2:3,所以A的分子式为C4H6,A与氯气发生信息中的加成反应生成B,B在碱性条件下水解得C为醇,根据D的分子式可知,C与氯气发生加成反应生成D,D发生氧化反应得E,E发生氧化反应得F,F再发生水解得G,G酸化得H,根据H的结构简式可以反应推得G为NaOOCCHOHCHOHCOONa,F为HOOCCHClCHClCOOH,E为OHCCHClCHClCHO,D为HOCH2CHClCHClCH2OH,C为HOCH2CH=CHCH2OH,B为ClCH2CH=CHCH2Cl,A为CH2=CHCH=CH2
(1)A为CH2=CHCH=CH2,A中有两个碳碳双键结构,分子中所有原子都可能共面,共有10个原子,
故答案为:CH2=CHCH=CH2;10;
(2)B为ClCH2CH=CHCH2Cl,B中所含官能团的名称是碳碳双键、氯原子,B存在顺反异构,它的顺式结构为
故答案为:碳碳双键、氯原子;
(3)根据分析可知,E为OHCCHClCHClCHO,D为HOCH2CHClCHClCH2OH,C为HOCH2CH=CHCH2OH,B为ClCH2CH=CHCH2Cl,A为CH2=CHCH=CH2
A转化为B的反应CH2=CHCH=CH2与氯气发生加成反应生成ClCH2CH=CHCH2Cl;
C转化为D的反应为HOCH2CH=CHCH2OH与氯气发生加成反应生成HOCH2CHClCHClCH2OH;
D转化为E的反应为HOCH2CHClCHClCH2OH催化氧化生成OHCCHClCHClCHO,
故答案为:加成反应;加成反应;氧化反应;
(4)D转化为E的反应为HOCH2CHClCHClCH2OH催化氧化生成OHCCHClCHClCHO,反应方程式为:2HOCH2CHClCHClCH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2OHCCHClCHClCHO+2H2O,
故答案为:2HOCH2CHClCHClCH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2OHCCHClCHClCHO+2H2O;
(5)C为HOCH2CH=CHCH2OH,C的同分异构体可以是-COO-另外连三个碳,如:CH3-CH2-CH2-COOH、(CH3-)2CH-COOH、CH3-CH2-COOCH3、CH3-COOCH2-CH3、HCOOCH2-CH2-CH3、HCOO-CH(-CH32;也可以是-CO-、-OH与另外连三个碳,如:CH3-CH2-O-CH2-CHO、CH3-O-CH2-CH2-CHO、HO-CH2-CH2-CH2-CHO、(CH3-)2COH-CHO、HO-CH2-CH(-CH3)-CHO、CH3-CH2-COCH2OH、HOCH2-C-COCH3、CH3-CHOH-COCH3
故答案为:CH3-CH2-CH2-COOH(或(CH3-)2CH-COOH、CH3-CH2-COOCH3、CH3-COOCH2-CH3、HCOOCH2-CH2-CH3、HCOO-CH(-CH32、CH3-CH2-O-CH2-CHO、CH3-O-CH2-CH2-CHO、HO-CH2-CH2-CH2-CHO、(CH3-)2COH-CHO、HO-CH2-CH(-CH3)-CHO、CH3-CH2-COCH2OH、HOCH2-C-COCH3、CH3-CHOH-COCH3);
(6)因为NaOOCCHOHCHOHCOONa的溶解度受温度影响较大,所以分离提纯NaOOCCHOHCHOHCOONa的方法是重结晶,
故答案为:重结晶.

点评 本题考查有机物的推断与合成,题目难度中等,需要学生对给予的反应信息进行应用,给能较好的考查考生的阅读、自学能力和思维能力,是热点题型,掌握官能团的性质是推断关键,注意根据转化关系来源于顺推法进行推断.

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