Question

某厂利用一种天然产物进行发酵，发现发酵液中含U、V、W、X等多种化合物。已知①U和W均可与银氨溶液反应，析出金属银，而且U是一种单糖。②V是个单官能团化合物，其碳原子数和X相同。V在浓H₂SO₄作用下经加热得到Y，Y可以使溴水褪色。③V经缓和氧化可生成W。④V和X在少量浓H₂SO₄作用下经加热可得到Z。⑤X的组成为C：40%，H：6.7%，O：53.3%。X含有一个羧基，450 mg X与0.20 mol·L^-1的NaOH溶液25 mL完全反应，X也可和乙酸起酯化反应。根据上述条件完成下列问题：

(1)符合U的一种可能的单糖的结构简式________________________________________。

(2)X的分子式是________，其所有可能的结构简式是_____________________________。

(3)V、W、Y、Z的结构简式分别是：

V________，W________，Y________，Z________。

Answer 1

(1)CH₂OH(CHOH)₄CHO

(2)C₃H₆O₃   

(3)CH₃CH₂CH₂OH，CH₃CH₂CHO  CH₃CH=CH₂

解析：已知U是能发生银镜反应的单糖，则U可能是葡萄糖。其余物质的推断，要以X为突破口，首先确定X是什么物质。从X的性质来看，X既含有羧基，又含有醇羟基。设X的分子式为R—COOH，则：

RCOOH+NaOHRCOONa+H₂O

   M(X)                         1 mol

0.450 g                0.025×0.20 mol

得M(X)=90 g·mol^-1,X的相对分子质量为90。又由：

n(C)∶n(H)∶n(O)=

    得X实验式为CH₂O，设X分子式为(CH₂O)_n，则(12+2+16)n=90,n=3,X分子式为C₃H₆O₃。因X含有一个—COOH，因而只有一个—OH，其结构简式可能为或。V的碳原子数和X相同，且是单官能团化合物，根据V和W、Y、Z之间的转化关系：

    可知反应Ⅰ为消去反应，反应Ⅱ为酯化反应，故V为含3个碳原子的一元醇，缓和氧化后生成的W为醛，所以V结构简式为CH₃—CH₂—CH₂OH。