Question

Ⅰ．某有机物A的结构确定：①测定含C、H、O三种元素，②有机物A的质谱图1和红外光谱图2分别如下：

（1）A的结构简式为：______．
Ⅱ．相对分子质量不超过100的有机物B，既能与金属钠反应产生无色气体，又能与碳酸钠反应产生无色气体，还可以使溴的四氯化碳溶液褪色． B完全燃烧只生成CO₂和H₂O．经分析其含氧元素的质量分数为37.21%．经核磁共振检测发现B的氢谱如图3．
（2）B的结构简式为：______．
Ⅲ．美国蟑螂性信息素结构式如图4，
（3）分子中含有手性碳原子______个；有机物E与该信息素互为同分异构体，E能发生银镜反应又能与碳酸氢钠溶液反应，若E表示为：，X可能的结构有______种．
Ⅳ．（茉莉花）是一首脍炙人口的江苏民歌．茉莉花香气的成分有多种，乙酸苯甲酯（）是其中的一种，它可以从茉莉花中提取，也可以用甲苯和乙醇为原料进行人工合成．一种合成路线如：

（4）C的结构简式为______．反应③的反应类型为______．
（5）写出反应①的化学方程式：______

Answer 1

【答案】分析：Ⅰ．（1）根据质谱图可知该有机物的相对原子质量为74，红外光谱图显示存在对称的甲基、对称的亚甲基和醚键可得分子结构；
Ⅱ．（2）有机物能与金属Na反应产生无色气体，说明含有-OH或-COOH；又能与碳酸钠反应产生无色气体，说明含有-COOH；还可以使溴的四氯化碳溶液褪色，说明含有不饱和键或-C≡C-，根据含氧元素的质量分数为37.21%，相对分子质量不超过100，确定分子中氧原子个数，进而确定有机物的相对分子质量，确定有机物的分子式．根据核磁共振氢谱确定分子中氢原子类型，结合可能的官能团，确定有机物结构；
Ⅲ．（3）根据手性碳原子的定义判断；利用残基法，判断X应为，-C₅H₉O₂，E能发生银镜反应，说明有醛基，能与碳酸氢钠溶液反应，说明有羧基，则X中有羧基，即-C₄H₈COOH，以此判断同分异构体的数目；
Ⅳ．根据CH₃CH₂OH在Cu或Ag作催化剂的条件下可被氧化为CH₃CHO，CH₃CHO进一步被氧化生成CH₃COOH，甲苯在光照条件下与氯气发生取代反应生成，在碱性条件下水解生成，与CH₃COOH在一定条件下发生酯化反应可生成，以此解答该题．
解答：解：Ⅰ．（1）质谱图可知该有机物的相对原子质量为74，红外光谱图显示存在对称的甲基、对称的亚甲基和醚键可得分子的结构简式为：CH₃CH₂OCH₂CH₃，
故答案为：CH₃CH₂OCH₂CH₃；
Ⅱ．（2）有机物中氧元素的质量分数为37.21%，相对分子质量不超过100，所以分子中氧原子数目N（O）＜=2.3，
有机物能与碳酸钠反应产生无色气体，说明含有-COOH，所以分子相对分子质量为==86．有机物含有羧基，完全燃烧只生成CO₂和H₂O，说明有机物X由C、H、O三种元素组成．
令烃基的组成为CnHm-，烃基的相对分子质量为86-45=41，所以12n+m=41，
若n=1，则m=29（不符合）；
若n=2，则m=17（不符合）；
若n=3，则m=5（符合）；
所以烃基的组成为C₃H₅-，有机物X可以使溴的四氯化碳溶液褪色，所以烃基中含有1个，则有机物为C₃H₅-COOH，核磁共振氢谱有3个峰，说明有3种氢原子，符合条件的结构为，故答案为：；
Ⅲ．（3）手性碳原子表示为：；利用残基法，X为-C₅H₉O₂，E能发生银镜反应，说明有醛基，能与碳酸氢钠溶液反应，说明有羧基，则X中有羧基，即-C₄H₈COOH，、、、、，数字对应的碳原子与苯环相连，共12种，
故答案为：4；12；
Ⅳ．根据CH₃CH₂OH在Cu或Ag作催化剂的条件下可被氧化为CH₃CHO，CH₃CHO进一步被氧化生成CH₃COOH，甲苯在光照条件下与氯气发生取代反应生成，在碱性条件下水解生成，与CH₃COOH在一定条件下发生酯化反应可生成；
（4）由以上分析可知C为，在一定条件下与CH₃COOH发生酯化反应生成，反应的方程式，
故答案为：；酯化或取代；
（5）反应①为CH₃CH₂OH在Cu或Ag作催化剂的条件下可被氧化为CH₃CHO的反应，化学方程式为：2CH₃CH₂OH+O₂2CH₃CHO+2H₂O，
故答案为：2CH₃CH₂OH+O₂2CH₃CHO+2H₂O；

（6）反应①为，反应②为2CH₃CHO+O₂2CH₃COOH，反应③为，对比三个反应可知反应②原子的理论利用率为100%，
故答案为：②．
点评：本题主要考查有机物结构的推断、同分异构体的书写，有机物的合成，题目难度不大，本题注意结合乙醇、氯代烃的性质进行推断，学习中注意相关知识的积累，难点为有机物结构式的推断．