Question

12．某些有机化合物之间具有如下转化关系：

其中A是一种五元环状化合物，其分子中只有一种化学环境的氢原子；F核磁共振氢谱显示有三种化学环境的氢原子，且峰面积之比为2：2：3．
已知：①RCOOOCR$\stackrel{H_{2}O}{→}$2RCOOH（其中R是烃基）  ②RCOOH$\stackrel{LiAlH_{4}}{→}$（其中R是烃基）
（1）G是合成顺丁橡胶的主要原料，G的名称是1，3-丁二烯．B中含氧官能团的名称是羧基．
（2）上述6步反应中属于加成反应的是②⑤ （填反应序号）．
（3）A的结构简式是．
（4）⑥的化学方程式是HOOCCH₂CH₂COOH+2CH₃CH₂OH$→_{△}^{浓硫酸}$CH₃CH₂OOCCH₂CH₂COOCH₂CH₃+2H₂O．
（5）E在一定条件下能够发生缩聚反应，其中主链上含“-CH₂-”的高聚物的结构简式是．
（6）柠檬酸有温和爽快的酸味，普遍用于各种饮料、葡萄酒、糖果、乳制品等食品的制造．柠檬酸分子式为C₆H₈O₇，结构符合下列特征，则其结构简式为HOOCCH₂CH₂COH（COOH）₂、HOOCCH₂C（COOH）₂CH₂OH、（HOOC）₃CCH₂CH₂OH．
①与E的官能团的种类完全相同  ②分子中无手性碳原子 ③可能共平面的碳原子尽可能多的链状化合物．

Answer 1

分析 根据信息①结合A的分子式和A为五元环且含有一种氢原子，可推出A中还含有一个碳碳双键，是一种不饱和的环状酸酐，则A的结构简式是，A→B是酸酐水解，则B是HOOC-CH=CH-COOH，B与氢气发生加成反应生成C，则C是HOOCCH₂CH₂COOH，根据信息②，则反应③是还原反应，故D是HOCH₂CH₂CH₂CH₂OH，由D与G的分子可知，反应④是消去反应，且G为合成顺丁橡胶的主要原料，所以G为CH₂=CHCH=CH₂．由B与E的相对分子质量，可知反应⑤是碳碳双键与H₂O发生的加成反应，故E为，C（丁二酸）分子内含有两种不同化学环境的氢原子，根据反应条件，可知反应⑥为酯化反应，又结合C的结构简式和F的分子式知，X为乙醇，F核磁共振氢谱显示有三种化学环境的氢原子，且峰面积之比为2：2：3，所以反应后生成F为CH₃CH₂OOCCH₂CH₂COOCH₂CH₃，据此答题．

解答 解：根据信息①结合A的分子式和A为五元环且含有一种氢原子，可推出A中还含有一个碳碳双键，是一种不饱和的环状酸酐，则A的结构简式是，A→B是酸酐水解，则B是HOOC-CH=CH-COOH，B与氢气发生加成反应生成C，则C是HOOCCH₂CH₂COOH，根据信息②，则反应③是还原反应，故D是HOCH₂CH₂CH₂CH₂OH，由D与G的分子可知，反应④是消去反应，且G为合成顺丁橡胶的主要原料，所以G为CH₂=CHCH=CH₂．由B与E的相对分子质量，可知反应⑤是碳碳双键与H₂O发生的加成反应，故E为，C（丁二酸）分子内含有两种不同化学环境的氢原子，根据反应条件，可知反应⑥为酯化反应，又结合C的结构简式和F的分子式知，X为乙醇，F核磁共振氢谱显示有三种化学环境的氢原子，且峰面积之比为2：2：3，所以反应后生成F为CH₃CH₂OOCCH₂CH₂COOCH₂CH₃，
（1）G为CH₂=CHCH=CH₂，其名称为1，3-丁二烯，B是HOOC-CH=CH-COOH，含氧官能团的名称是：羧基，
故答案为：1，3-丁二烯；羧基；
（2）由上述分析可知，属于加成反应的是②⑤，
故答案为：②⑤；（3）由上述分析可知，A的结构简式是，
故答案为：；
 （4）反应⑥的化学方程式为：HOOCCH₂CH₂COOH+2CH₃CH₂OH$→_{△}^{浓硫酸}$CH₃CH₂OOCCH₂CH₂COOCH₂CH₃+2H₂O，
故答案为：HOOCCH₂CH₂COOH+2CH₃CH₂OH$→_{△}^{浓硫酸}$CH₃CH₂OOCCH₂CH₂COOCH₂CH₃+2H₂O；
（5）E（）在一定条件下能够发生缩聚反应，其中主链上含“-CH₂-”的高聚物的结构简式是，
故答案为：；
（6）柠檬酸分子式为C₆H₈O₇，结构符合下列特征，①与E的官能团的种类完全相同，则是含有羧基和羟基，根据分子式的不饱和度可知，分子应有3个羧基和一个羟基，②分子中无手性碳原子，即每个碳原子上连有至少两相同的原子或原子团，③可能共平面的碳原子尽可能多的链状化合物，则其结构简式为 HOOCCH₂CH₂COH（COOH）₂、HOOCCH₂C（COOH）₂CH₂OH、（HOOC）₃CCH₂CH₂OH，
故答案为：HOOCCH₂CH₂COH（COOH）₂、HOOCCH₂C（COOH）₂CH₂OH、（HOOC）₃CCH₂CH₂OH．

点评 本题考查有机物推断、官能团、有机反应类型、同分异构体等，需要学生对给予的信息进行利用，确定A的结构是关键，再结合转化关系进行推断，需要学生熟练掌握官能团的性质与转化，难度中等．