题目内容
【题目】环丁基甲酸()是有机合成中一种重要的中间体。实验室以链状分子A为原料合成环丁基甲酸的路线如下:
已知:
请回答下列问题:
(1)化合物A的化学名称是______,由A生成B的反应类型是_______。
(2)化合物B中所含官能团的名称为___________。
(3)化合物C和D反应所形成高聚物的结构简式是___________。
(4)写出E+F→G的化学方程式: ___________。
(5)X是环丁基甲酸的同分异构体,能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出气体,且能使溴水褪色,X共有______种;其中核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为6:1:1的结构简式为___________。
(6)写出用1,3一丁二烯和化合物F为原料制备环戊基甲酸的合成路线___________。(其他试剂任选)。
【答案】 丙烯醛或2-丙烯醛 加成反应 醛基、羟基 8 (CH3)2C=CHCOOH
【解析】分析:根据流程图,链状分子A(C3H4O),能够与水反应生成B(C3H6O2),说明A中含有碳碳双键,则A的结构简式为CH2=CHCHO,B氧化生成D,D与乙醇在酸性溶液中发生酯化反应生成F,根据F的化学式,说明D为二元羧酸,则D为HOOCCH2COOH,B为HOCH2CH2CHO,F为CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3;B与氢气发生还原反应生成C,C与HBr反应生成二溴代烃,则C为二元醇,C为HOCH2CH2CH2OH,E为BrCH2CH2CH2Br,根据信息,E和F反应生成G,G为,G水解生成H,H为,根据信息,H受热脱去一个羧基生成环丁基甲酸。
详解:(1) A为CH2=CHCHO,化学名称为丙烯醛, A(C3H4O)与水反应生成B(C3H6O2),属于加成反应,故答案为:丙烯醛;加成反应;
(2) B为HOCH2CH2CHO,所含官能团有醛基、羟基,故答案为:醛基、羟基;
(3) C为HOCH2CH2CH2OH,D为HOOCCH2COOH,C和D发生缩聚反应所形成高聚物的结构简式为,故答案为:;
(4) E为BrCH2CH2CH2Br,F为CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3;根据信息,E和F反应生成G()的化学方程式为,故答案为:;
(5)X是环丁基甲酸()的同分异构体,能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出气体,说明含有羧基;能使溴水褪色,说明含有碳碳双键,因此满足条件的X有CH3CH2CH=CHCOOH、CH3CH=CHCH2COOH、CH2=CHCH2CH2COOH、CH2=C(CH3)CH2COOH、 (CH3)2C=CHCOOH、CH3C=C(CH3)COOH、CH2=CHCH(CH3)COOH、CH2=CH(CH2CH3)COOH,共8种,其中核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为6:1:1的结构简式为(CH3)2C=CHCOOH,故答案为:8;(CH3)2C=CHCOOH;
(6)以1,3-丁二烯和CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3为原料可制备环戊基甲酸(),根据题干流程图提供的信息,可以用1,3-丁二烯首先制备二溴代烃,再与E反应生成,然后水解生成,最后加热脱羧即可,合成路线为:,故答案为:。