题目内容
2003年11月,《环球时报》美国特约记者文章:一种名为苹果醋(ACV)的浓缩饮料多年来风靡美国。ACV是一种由苹果发酵而成的酸性饮品,是具有明显药效的健康食品,有解毒、降脂、减肥和止泻功能。苹果酸是这种饮料的主要酸性物质,分离提纯后的化学分析如下:(1)元素分析证明该酸只含C、H、O三种元素。其中C、H、O的质量比为24∶3∶40;该酸蒸气的密度是同温同压下氢气密度的67倍。
(2)0.1 mol该酸与足量NaHCO3反应放出4.48 L CO2,与足量金属钠反应放出3.36 L H2(气体体积均已折算为标准状况下的体积)。
请完成下列问题:
(1)你能推测酸的分子式和结构简式吗?__________________________________________________________________
(2)该酸在Cu/Ag催化条件下,可以被氧气氧化,能否用方程式表达它的氧化过程?__________________________________________________________________
(3)根据学过的有机化合物的知识以及题目所给的信息,推测出该酸在一定条件下,每两个分子发生分子间脱水生成环酯的所有结构简式。__________________________________________________________________
思路解析:该酸的相对分子质量为2×67=134,再根据C、H、O的质量比为24∶3∶40,就可得碳原子个数为4,氢原子数为6,氧原子数为5。
再根据“0.1 mol该酸与足量NaHCO3反应放出4.48 L CO2”可知分子中有两个羧基,根据“与足量金属钠反应放出3.36 L H2”可知除两个羧基外还有一个羟基。
铜和银催化条件下可将醇羟基氧化为醛基。
两个分子脱水形成环酯,由于羟基与不同的羧基脱水形成的酯环元数不同,故可得6元环、7元环和8元环。
答案:(1)C4H6O5;
(3)
2003年11月《环球时报》(美)报道,ACV浓缩饮料风靡全美,ACV具有解毒、降脂、减肥和止泻等多种疗效,其中苹果酸M(分子量134)是主要的活性物质,其化学成分及有关实验如下:
①含C35.82%(质量分数,下同),含H4.51%,其余为氧元素;
②各取1×10-3molM分别与足量NaHCO3反应放出CO244.8mL(标准状况,下同),与足量金属钠反应放出H233.6mL
③M分子中所有碳原子在同一链线上。
回答下列问题:
(1)M的化学式为: ,分子中含的官能团名称是 。
(2)已知M有多种同分异构体,试写出其中符合下述要求的结构简式(限写一种)。
1mol该有机物与足量金属钠反应生成1molH2: 。
(已知不能被O2氧化,但可与H2加成)
合成路线为:N→有机物A→有机物B→有机物C→M,其中B能发生银镜反应。
①有机物N的结构简式为 ;
②A转化为B的化学方程式为 。
③有机物C转化为M的反应类型为 。
(4)实验证明M分子间可形成具有水果香味的化合物,若该化合物分子中含有的环状结构,其结构简式可能为: 。