Question

14．有机物X的分子式为C₁₃H₁₄O₈，如图1是X发生反应的转化关系图及某些物质的信息：

已知：E、F、G、H、X都能与NaHCO₃溶液反应生成CO₂，且1molG和H分别与足量NaHCO₃反应消耗NaHCO₃的物质的量相同，其中H无支链且能使溴水褪色，E遇FeCl₃溶液显紫色分子内有4种不同环境的氢，且个数比为1：1：2：2．请回答：
（1）有机物B的名称是乙二醇．
（2）B与G反应可生成高分子化合物M，其化学方程式是n HOOC-COOH+n HOCH₂CH₂OH$\stackrel{催化剂}{→}$+（2n-1）H₂O．
（3）若X不与Fe³⁺显紫色，则X可能的结构简式是．
（4）F可作为食品饮料的添加剂，它的聚合物可作为手术缝合线等材料．
已知：I：
Ⅱ：
由B经过下列途径可合成F（部分条件略），如图2，
N→R的反应类型是取代反应，R→T的化学方程式是．

Answer 1

分析 有机物X的分子式为C₁₃H₁₄O₈，在碱性条件下水解得到A、B、C，可推知X中含有酯基，E、F、G、H、X都能与NaHCO₃溶液反应生成CO₂，均含有羧基，A与酸反应得到E，E遇FeCl₃溶液显紫色反应，说明X中含有苯环和酚羟基，结合G、H的分子式可知E分子中碳原子数目为7，分子内有4种不同环境的氢，且个数比为1：1：2：2，则E为，A为．C与酸化得到F，可知C中含有羧酸形成的钠盐结构，则B为醇．有机物X的不饱和度为（2×13+2-14）÷2=7，可判断X分子含有苯环、两个酯基外，还含有1个双键，1molG和H分别与足量NaHCO₃反应消耗NaHCO₃的物质的量相同，其中H无支链且能使溴水褪色，G的分子式为C₂H₂O₄，且是B的氧化产物，所以B为HOCH₂CH₂OH，G为HOOC-COOH，F的结构简式为，H为HOOCCH=CHCOOH，C为NaOOCCH₂CH（OH）COOONa．
若X不与Fe³⁺显紫色，说明X没有酚羟基，可知X为．
（4）B转化P可以是乙醇发生取代反应生成BrCH₂CH₂Br，再与NaCN发生取代反应生成NC-CH₂CH₂-CN，然后水解生成N为HOOC-CH₂CH₂-COOH，N与氯气发生取代反应生成R为，R在氢氧化钠溶液、加热条件下发生水解反应生成T为NaOOCCH₂CH（OH）COOONa，最后酸化得到F．

解答 解：有机物X的分子式为C₁₃H₁₄O₈，在碱性条件下水解得到A、B、C，可推知X中含有酯基，E、F、G、H、X都能与NaHCO₃溶液反应生成CO₂，均含有羧基，A与酸反应得到E，E遇FeCl₃溶液显紫色反应，说明X中含有苯环和酚羟基，结合G、H的分子式可知E分子中碳原子数目为7，分子内有4种不同环境的氢，且个数比为1：1：2：2，则E为，A为．C与酸化得到F，可知C中含有羧酸形成的钠盐结构，则B为醇．有机物X的不饱和度为（2×13+2-14）÷2=7，可判断X分子含有苯环、两个酯基外，还含有1个双键，1molG和H分别与足量NaHCO₃反应消耗NaHCO₃的物质的量相同，其中H无支链且能使溴水褪色，G的分子式为C₂H₂O₄，且是B的氧化产物，所以B为HOCH₂CH₂OH，G为HOOC-COOH，F的结构简式为，H为HOOCCH=CHCOOH，C为NaOOCCH₂CH（OH）COOONa．
若X不与Fe³⁺显紫色，说明X没有酚羟基，可知X为．
（1）有机物B为HOCH₂CH₂OH，名称是乙二醇，故答案为：乙二醇；
（2）B与G反应可生成高分子化合物M，其化学方程式是：n HOOC-COOH+n HOCH₂CH₂OH$\stackrel{催化剂}{→}$+（2n-1）H₂O，
故答案为：n HOOC-COOH+n HOCH₂CH₂OH$\stackrel{催化剂}{→}$+（2n-1）H₂O；
（3）若X不与Fe³⁺显紫色，由上述分析可知X可能的结构简式是：，
故答案为：；
（4）B转化P可以是乙醇发生取代反应生成BrCH₂CH₂Br，再与NaCN发生取代反应生成NC-CH₂CH₂-CN，然后水解生成N为HOOC-CH₂CH₂-COOH，N与氯气发生取代反应生成R为，R在氢氧化钠溶液、加热条件下发生水解反应生成T为NaOOCCH₂CH（OH）COOONa，最后酸化得到F．
N→R的反应类型是：取代反应，R→T的化学方程式是：，
故答案为：取代反应；．

点评 本题考查有机物的推断与合成，结合有机物的分子式与性质综合分析，需要学生熟练掌握官能团性质与转化，较好的考查学生分析推理能力，难度中等．