Question

6．有机物G是合成有机玻璃的单体，G可使溴的四氯化碳溶液褪色，制备G的流程如下图所示．

为明确转化关系，又做了以下实验：①取5.6gA，经李比希燃烧实验测定生成标准状况下CO₂的体积为8.96L，生成H₂O的质量为7.2 g；②A的质谱图中质荷比最大值为56；③红外光谱测定A的结构中有支链，E中有羧基．
请回答以下问题：
（1）与E具有相同官能团的同分异构体的结构简式为CH₃CH=CHCOOH、CH₂=CHCH₂COOH．
（2）以上①-⑤各步反应中，属于取代反应的有②⑤（填序号），属于消去反应的有④．
（3）反应②的化学方程式为（CH₃）₂CBrCH₂Br+2NaOH$→_{△}^{水}$（CH₃）₂COHCH₂OH+2NaBr；
反应⑤的化学方程式为CH₂=C（CH₃）COOH+CH₃OH$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH₂=C（CH₃）COOCH₃+H₂O．
（4）由G合成的有机玻璃的结构简式为．

Answer 1

分析 取5.6gA，经李比希燃烧实验测定生成标准状况下CO₂的体积为8.96L，即物质的量为0.4mol，生成H₂O的质量为7.2 g，即物质的量为0.4mol，根据质量守恒可知，A中没有氧元素，所以A的最简式为CH₂；A的质谱图中质荷比最大值为56，即A的相对分子质量为56，所以A的分子式为C₄H₈，红外光谱测定A的结构中有支链，所以A的结构简式为（CH₃）₂C=CH₂，A与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成B为（CH₃）₂CBrCH₂Br，B发生碱性水解得C为（CH₃）₂COHCH₂OH，C连续氧化得D为（CH₃）₂COHCOOH，E中有羧基，所以D在浓硫酸作用发生消去反应生成E为CH₂=C（CH₃）COOH，E与甲醇发生酯化反应生成G为CH₂=C（CH₃）COOCH₃，G发生加聚反应得有机玻璃，据此答题；

解答 解：取5.6gA，经李比希燃烧实验测定生成标准状况下CO₂的体积为8.96L，即物质的量为0.4mol，生成H₂O的质量为7.2 g，即物质的量为0.4mol，根据质量守恒可知，A中没有氧元素，所以A的最简式为CH₂；A的质谱图中质荷比最大值为56，即A的相对分子质量为56，所以A的分子式为C₄H₈，红外光谱测定A的结构中有支链，所以A的结构简式为（CH₃）₂C=CH₂，A与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成B为（CH₃）₂CBrCH₂Br，B发生碱性水解得C为（CH₃）₂COHCH₂OH，C连续氧化得D为（CH₃）₂COHCOOH，E中有羧基，所以D在浓硫酸作用发生消去反应生成E为CH₂=C（CH₃）COOH，E与甲醇发生酯化反应生成G为CH₂=C（CH₃）COOCH₃，G发生加聚反应得有机玻璃，
（1）E为CH₂=C（CH₃）COOH，与E具有相同官能团的同分异构体的结构简式为CH₃CH=CHCOOH、CH₂=CHCH₂COOH，
故答案为：CH₃CH=CHCOOH、CH₂=CHCH₂COOH；
（2）根据上面的分析可知，以上①-⑤各步反应中，属于取代反应的有②⑤，属于消去反应的有④，
故答案为：②⑤；④；
（3）反应②的化学方程式为（CH₃）₂CBrCH₂Br+2NaOH$→_{△}^{水}$（CH₃）₂COHCH₂OH+2NaBr，反应⑤的化学方程式为CH₂=C（CH₃）COOH+CH₃OH$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH₂=C（CH₃）COOCH₃+H₂O，
故答案为：（CH₃）₂CBrCH₂Br+2NaOH$→_{△}^{水}$（CH₃）₂COHCH₂OH+2NaBr；CH₂=C（CH₃）COOH+CH₃OH$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH₂=C（CH₃）COOCH₃+H₂O；
（4）根据上面的分析可知，由G合成的有机玻璃的结构简式为，
故答案为：．

点评 本题考查有机物的推断与合成，涉及烯烃、烷烃、醇、卤代烃、羧酸等性质，注意比较各有机物的组成和结构，注意把握有机物的官能团的性质，是对有机知识的综合考查，难点中等，