Question

9．化合物A在氢氧化钠溶液中加热反应后再酸化可生成B和C．
（1）B是邻位二取代的芳香族化合物，其分子式为C₇H₆O₃．已知B遇FeCl₃溶液显紫色，1mol B与足量Na反应可生成1mol H₂．则B的结构简式为．B与乙醇发生酯化反应生成X的化学方程式为+CH₃CH₂OH$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$+H₂O．
（2）C只由C、H、O三种元素组成．其相对分子质量在100～110之间，其中氧的质量分数约为60.4%．则C的分子式为C₃H₆O₄．
（3）已知1mol C 最多可与1mol NaHCO₃或3mol Na反应．C在一定条件下可以发生如图所示的转化（其他产物和水已略去，已知同一个碳原子上连接两个羟基时不稳定，会自动脱水）．

①C中含氧官能团的名称为羟基和羧基．
②若C可以由乳酸 经过几步有机反应制得，其中最佳的次序是：a．
a．消去、加成、水解、酸化    b．氧化、加成、水解、酸化    c．取代、水解、氧化、酸化
③写出由C反应生成D的化学方程式：HOCH₂CH（OH）COOH+O₂$→_{△}^{Cu}$OHCCOCOOH+2H₂O，反应类型是氧化反应．
（4）X有多种同分异构体，写出其中满足以下条件的所有同分异构体．
①能发生银镜反应且能水解；      
②遇FeCl₃溶液显紫色；
③苯环上只有两个侧链，且苯环上的一氯代物只有两种．

Answer 1

分析 （1）B是邻位二取代的芳香族化合物，其分子式为C₇H₆O₃，已知B遇FeCl₃溶液显紫色，说明B中有酚羟基，1mol B与足量Na反应可生成1mol H₂，结合B的分子式可知B中除一个酚羟基外还有一个羧基，所以B为，B与乙醇发生酯化反应生成X为；
（2）C只由C、H、O三种元素组成，其相对分子质量在100～110之间，其中氧的质量分数约为60.4%，则C中氧的相对原子质量之和为60.4～66.4之间，所以氧原子数为4，则C的相对分子质量为$\frac{16}{60.4%}$×4=106，C、H的相对原子质量之各为42，根据商余法可知分子碳原子数为3，所以氢原子数为6，所以分子式为C₃H₆O₄；
（3）已知1mol C 最多可与1mol NaHCO₃或3mol Na反应，则说明C中有一个羧基，结合C的分子式可知另外两个为羟基，所以C为HOCH₂CH（OH）COOH，D能发生银镜反应，根据转化关系，D为OHCCOCOOH，D氧化得E为HOOCCOCOOH，据此答题；
（4）以下条件①能发生银镜反应且能水解，说明有甲酸某酯；②遇FeCl₃溶液显紫色，说明有酚羟基；③苯环上只有两个侧链，且苯环上的一氯代物只有两种，说明两个侧链处于对位，结合X的结构可知符合条件所有同分异构体．

解答 解：（1）B是邻位二取代的芳香族化合物，其分子式为C₇H₆O₃，已知B遇FeCl₃溶液显紫色，说明B中有酚羟基，1mol B与足量Na反应可生成1mol H₂，结合B的分子式可知B中除一个酚羟基外还有一个羧基，所以B为，B与乙醇发生酯化反应生成X为，反应方程式为+CH₃CH₂OH$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$+H₂O，
故答案为：；+CH₃CH₂OH$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$+H₂O；
（2）C只由C、H、O三种元素组成，其相对分子质量在100～110之间，其中氧的质量分数约为60.4%，则C中氧的相对原子质量之和为60.4～66.4之间，所以氧原子数为4，则C的相对分子质量为$\frac{16}{60.4%}$×4=106，C、H的相对原子质量之各为42，根据商余法可知分子碳原子数为3，所以氢原子数为6，所以分子式为C₃H₆O₄，
故答案为：C₃H₆O₄；
（3）已知1mol C 最多可与1mol NaHCO₃或3mol Na反应，则说明C中有一个羧基，结合C的分子式可知另外两个为羟基，所以C为HOCH₂CH（OH）COOH，D能发生银镜反应，根据转化关系，D为OHCCOCOOH，D氧化得E为HOOCCOCOOH，
①C为HOCH₂CH（OH）COOH，C中含氧官能团的名称为羟基和羧基，
故答案为：羟基和羧基；
②若C可以由乳酸，则可以用先发生消去反应生成丙烯酸，再由丙烯酸与溴加成生成CH₂BrCHBrCOOH，CH₂BrCHBrCOOH再水解、酸化得C，故选a；
③由C发生氧化反应生成D，反应的化学方程式为HOCH₂CH（OH）COOH+O₂$→_{△}^{Cu}$OHCCOCOOH+2H₂O，
故答案为：HOCH₂CH（OH）COOH+O₂$→_{△}^{Cu}$OHCCOCOOH+2H₂O；氧化反应；
（4）以下条件①能发生银镜反应且能水解，说明有甲酸某酯；②遇FeCl₃溶液显紫色，说明有酚羟基；③苯环上只有两个侧链，且苯环上的一氯代物只有两种，说明两个侧链处于对位，结合X的结构可知符合条件所有同分异构体为、，
故答案为：、；

点评 本题考查有机物的推断，难度中等，明确物质含有的官能团及其性质是解本题关键，熟练掌握有机化学基础，难点是有条件的同分异构体的书写．