Question

4．某天然有机化合物A仅含C、H、O元素，与A相关的反应框图如图：
已知：①A分子中无含C支链；
②1molA最多可与3molNa单质反应生成1.5molH₂；
③1molA最多可与2molNaHCO₃反应生成2molCO₂．

（1）写出下列反应的反应类型：S→A第①步反应取代（水解）反应；
（2）B所含官能团的名称是碳碳双键、羧基；
（3）写出P的结构简式：；
（4）写出在浓H₂SO₄存在并加热的条件下，F与足量乙醇反应的化学方程式：+2C₂H₅OH+2H₂O；
（5）写出与D具有相同官能团的D的所有同分异构体的结构简式：HOOCCBr₂CH₂COOH、、．

Answer 1

分析 由A仅含C、H、O三种元素，S为氯代有机酸，水解可以得到A，说明S分子中含有C、H、O、Cl四种元素；根据反应条件可知，由S→B发生消去，B→F发生加成，得到饱和羧酸F，而F和NaHCO₃反应，得到盐的化学式为：C₄H₄O₄Na₂，说明F是二元羧酸，从而说明S分子中含有两个-COOH．
S中的Cl原子碱性条件下被-OH取代，生成含有-COOH和-OH的有机物A，并且A自身在浓硫酸作用下，可以生成六元环状的酯，故-OH在β碳原子上，再结合A的相对分子质量分为134，可以推知A为HOOCCHOHCH₂COOH，S为，B为HOOCCH=CHCOOH，F为HOOCCH₂CH₂COOH，D为，D在NaOH醇溶液中发生消去，生成E：HOOCC≡CCOOH，P为六元环酯，结构简式为，结合有机物的结构和性质以及题目要求可解答该题．

解答 解：由A仅含C、H、O三种元素，S为氯代有机酸，水解可以得到A，说明S分子中含有C、H、O、Cl四种元素；根据反应条件可知，由S→B发生消去，B→F发生加成，得到饱和羧酸F，而F和NaHCO₃反应，得到盐的化学式为：C₄H₄O₄Na₂，说明F是二元羧酸，从而说明S分子中含有两个-COOH．
S中的Cl原子碱性条件下被-OH取代，生成含有-COOH和-OH的有机物A，并且A自身在浓硫酸作用下，可以生成六元环状的酯，故-OH在β碳原子上，再结合A的相对分子质量分为134，可以推知A为HOOCCHOHCH₂COOH，S为，B为HOOCCH=CHCOOH，F为HOOCCH₂CH₂COOH，D为，D在NaOH醇溶液中发生消去，生成E：HOOCC≡CCOOH，P为六元环酯，结构简式为，
（1）S为，含有氯原子，在碱性条件下发生水解反应，故答案为：取代（水解）反应；
（2）B为HOOCCH=CHCOOH，含有的官能团为碳碳双键、羧基，故答案为：碳碳双键、羧基；
（3）P为，故答案为：；
（4）F为丁二酸（HOOCCH₂CH₂COOH）在浓硫酸作用下与足量的乙醇反应，生成丁二酸二乙酯，方程式为+2C₂H₅OH  +2H₂O，
故答案为：+2C₂H₅OH  +2H₂O；
（5）D为，其含有相同官能团的同分异构体有HOOCCBr₂CH₂COOH、、，
故答案为：HOOCCBr₂CH₂COOH、、．

点评 本题考查有机物的推断，为高考常见题型，侧重于学生的分析、计算能力的考查，题目涉及烯、卤代烃、醇、醛、羧酸、酯等性质与转化、有关计算、同分异构体书写等，题目综合性较大，是对有机化学知识的综合考查，能较好的考查学生的分析能力、思维能力，关键是根据计算推断A的分子式，结合反应推断A的结构，难度中等．