Question

已知丙二酸二乙酯能发生以下反应：

有机物A在一定条件下可以发生如下图所示的转化（其他产物和水已省略）．其中相关物质的结构和性质为：A不含甲基，能与金属钠反应生成氢气；B所含碳原子数与A相同，且只含有一种官能团；C能发生银镜反应；1molD与足量碳酸氢钠溶液反应可产生二氧化碳2mol．

请结合图中其它信息回答下列问题：
（1）写出下列物质所具有的官能团：C

 

，D

 

（2）①～⑤反应中，属于取代反应的是

 

（填序号）．
（3）写出A、E、G的结构简式：A

 

，E

 

、G

 

（4）写出②、④反应的化学方程式：
②

 

．
④

 

．

Answer 1

考点：有机物的推断,结构简式,化学方程式的书写,有机物分子中的官能团及其结构

专题：有机物的化学性质及推断

分析：C能发生银镜反应，说明C中含有-CHO，1molD与足量碳酸氢钠溶液反应可产生二氧化碳2mol，说明D分子中含有2个-COOH，根据转化关系可知，B在Cu、氧气条件下氧化生成C，C继续氧化生成D，B只含有一种官能团，故B为二元醇、C为二元醛、D为二元羧酸，令B的组成为C_xH_yO₂，则12x+y+32=76，即12x+y=44，故x=3，y=8，符合题意，B为C₃H₈O₂，C为C₃H₄O₂，D为C₃H₄O₄，A不含甲基，由转化可知，B、C、D中不含甲基，故B为HOCH₂CH₂CH₂OH，C为为OHCCH₂CHO，D为HOOCCH₂COOH，F经过反应⑤生成G，由反应信息可知，F为二元酸完全酯化形成的酯，E为醇，E的相对分子质量为：

1

2

（160+18×2-104）=46，故E为CH₃CH₂OH，F为CH₂C（COOCH₂CH₃）₂，F发生信息中的反应生成五元化合物G，G为，A的相对分子质量是139，发生水解反应生成HOCH₂CH₂CH₂OH，A中含有卤原子，A能与金属钠反应生成氢气，由B的结构可知，A分子中含有1个-OH，由A生成B时卤原子水解引入1个-OH，相对分子质量减小139-76=63，故卤原子的相对原子质量为63+17=80，为溴原子，故A为BrCH₂CH₂CH₂OH，据此解答．

解答： 解：C能发生银镜反应，说明C中含有-CHO，1molD与足量碳酸氢钠溶液反应可产生二氧化碳2mol，说明D分子中含有2个-COOH，根据转化关系可知，B在Cu、氧气条件下氧化生成C，C继续氧化生成D，B只含有一种官能团，故B为二元醇、C为二元醛、D为二元羧酸，令B的组成为C_xH_yO₂，则12x+y+32=76，即12x+y=44，故x=3，y=8，符合题意，B为C₃H₈O₂，C为C₃H₄O₂，D为C₃H₄O₄，A不含甲基，由转化可知，B、C、D中不含甲基，故B为HOCH₂CH₂CH₂OH，C为为OHCCH₂CHO，D为HOOCCH₂COOH，F经过反应⑤生成G，由反应信息可知，F为二元酸完全酯化形成的酯，E为醇，E的相对分子质量为：

1

2

（160+18×2-104）=46，故E为CH₃CH₂OH，F为CH₂C（COOCH₂CH₃）₂，F发生信息中的反应生成五元化合物G，G为，A的相对分子质量是139，发生水解反应生成HOCH₂CH₂CH₂OH，A中含有卤原子，A能与金属钠反应生成氢气，由B的结构可知，A分子中含有1个-OH，由A生成B时卤原子水解引入1个-OH，相对分子质量减小139-76=63，故卤原子的相对原子质量为63+17=80，为溴原子，故A为BrCH₂CH₂CH₂OH，
（1）由上述分析可知，C为OHCCH₂CHO，含有醛基，D为HOOCCH₂COOH，含有羧基，
故答案为：醛基；羧基；
（2）反应①是为BrCH₂CH₂CH₂OH水解生成HOCH₂CH₂CH₂OH，属于取代反应，
反应②是HOCH₂CH₂CH₂OH发生氧化反应生成OHCCH₂CHO，
反应③是OHCCH₂CHO发生氧化反应生成HOOCCH₂COOH，
反应④是HOOCCH₂COOH与乙醇发生酯化反应生成CH₂C（COOCH₂CH₃）₂，属于取代反应；
反应⑤是CH₂C（COOCH₂CH₃）₂发生取代反应生成环状化合物，
故答案为：①④⑤；
（3）由上述分析可知，A是BrCH₂CH₂CH₂OH，E是CH₃CH₂OH，G是，
故答案为：BrCH₂CH₂CH₂OH；CH₃CH₂OH；；
（4）反应②是HOCH₂CH₂CH₂OH发生氧化反应生成OHCCH₂CHO，反应方程式为：
，
反应④是HOOCCH₂COOH与乙醇发生酯化反应生成CH₂C（COOCH₂CH₃）₂，反应方程式为：
，
故答案为：；．

点评：本题考查有机物的推断，充分利用相对分子质量结合反应特点进行判断，推断B的结构是解题的突破口与关键，是对所学知识与阅读获取信息的能力考查，难度中等．