Question

4．有机物A为烃类化合物，质谱图表明其相对分子质量为70．其相关反应如下图所示，其中B、D、E的结构中均含有2个-CH₃，它们的核磁共振氢谱中均出现4个峰，F为有香味的有机化合物．

请回答：
（1）D的分子式为C₅H₁₀O；
（2）A中所含官能团的名称为碳碳双键，B中所含官能团的名称为溴原子；
（3）反应Ⅱ的试剂及条件是氢氧化钠水溶液、加热；
（4）Ⅲ的反应类型为c（填字母序号，下同），V的反应类型为d；
a．还原反应b．加成反应c．氧化反应d．取代反应
（5）写出下列反应的化学方程式：Ⅱ：（CH₃）₂CHCH₂CH₂Br+NaOH$→_{△}^{水}$（CH₃）₂CHCH₂CH₂OH+NaBr，Ⅲ：2（CH₃）₂CHCH₂CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$ 2 （CH₃）₂CHCH₂CHO+2H₂O，Ⅴ：；
（6）E有多种同分异构体，其中含有 结构（含E）的有13种；E的另一种同分异构体能发生银镜反应，能与足量金属钠生成氢气，不能发生消去反应，其结构简式为．

Answer 1

分析 有机物A为烃类化合物，质谱图表明其相对分子质量为70，分子中C原子最大数目为$\frac{70}{12}$=5…10，故A的分子式为C₅H₁₀，A与HBr发生加成反应，则A为烯烃，B为卤代烃，C可以可以连续氧化，则D为醛、E为羧酸、C为醇且均为单官能团，其中B、D、E的结构中均含有2个-CH₃，它们的核磁共振氢谱中均出现4个峰，则D为（CH₃）₂CHCH₂CHO，C为（CH₃）₂CHCH₂CH₂OH，B为（CH₃）₂CHCH₂CH₂Br，A为（CH₃）₂CHCH=CH₂，E为（CH₃）₂CHCH₂COOH，C与E发生酯化反应生成F，据此解答．

解答 解：有机物A为烃类化合物，质谱图表明其相对分子质量为70，分子中C原子最大数目为$\frac{70}{12}$=5…10，故A的分子式为C₅H₁₀，A与HBr发生加成反应，则A为烯烃，B为卤代烃，C可以可以连续氧化，则D为醛、E为羧酸、C为醇且均为单官能团，其中B、D、E的结构中均含有2个-CH₃，它们的核磁共振氢谱中均出现4个峰，则D为（CH₃）₂CHCH₂CHO，C为（CH₃）₂CHCH₂CH₂OH，B为（CH₃）₂CHCH₂CH₂Br，A为（CH₃）₂CHCH=CH₂，E为（CH₃）₂CHCH₂COOH，C与E发生酯化反应生成F．
（1）D为（CH₃）₂CHCH₂CHO，分子式为C₅H₁₀O，故答案为：C₅H₁₀O；
（2）A为（CH₃）₂CHCH=CH₂，含有官能团为碳碳双键，B为（CH₃）₂CHCH₂CH₂Br，所含官能团的名称为溴原子，故答案为：碳碳双键；溴原子；
（3）反应Ⅱ发生卤代烃的水解反应，反应条件为：氢氧化钠水溶液、加热，故答案为：氢氧化钠水溶液、加热；
（4）反应Ⅲ是（CH₃）₂CHCH₂CH₂OH发生氧化反应生成（CH₃）₂CHCH₂CHO，反应V是发生醇与羧酸的酯化反应，也属于取代反应，
故答案为：c；d；
（5）反应Ⅱ发生卤代烃的水解反应，反应方程式为：（CH₃）₂CHCH₂CH₂Br+NaOH$→_{△}^{水}$（CH₃）₂CHCH₂CH₂OH+NaBr，
反应Ⅲ是（CH₃）₂CHCH₂CH₂OH发生氧化反应生成（CH₃）₂CHCH₂CHO，反应方程式为：2（CH₃）₂CHCH₂CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$ 2 （CH₃）₂CHCH₂CHO+2H₂O，
反应Ⅴ是（CH₃）₂CHCH₂CH₂OH与（CH₃）₂CHCH₂COOH发生酯化反应，反应方程式为：，
故答案为：（CH₃）₂CHCH₂CH₂Br+NaOH$→_{△}^{水}$（CH₃）₂CHCH₂CH₂OH+NaBr；
2（CH₃）₂CHCH₂CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$ 2 （CH₃）₂CHCH₂CHO+2H₂O；；
（6）E为（CH₃）₂CHCH₂COOH，其中含有 结构（含E）的同分异构体为羧酸或酯，为羧酸时，可以看做-COOH去掉丁烷中H原子，丁烷有正丁烷、异丁烷，正丁烷、异丁烷各含有2中H原子，包含E有三种羧酸，若为酯类，为甲酸与丁醇形成的酯，丁醇有四种，形成4种酯，为乙酸与丙醇形成的酯，丙醇有2种，形成2种酯，为丙酸与乙醇形成的酯有1种，为丁酸与甲醇形成酯，丁酸有2种，形成2种酯，故共有4+4+2+1+2=13种，
E的另一种同分异构体能发生银镜反应，能与足量金属钠生成氢气，含有-CHO与-OH，且不能发生消去反应，其结构简式为：，
故答案为：13；．

点评 本题考查有机物推断，涉及卤代烃、醇、醛、羧酸的性质与转化，计算确定A的分子式是关键，注意掌握掌握官能团的性质与转化，（6）中同分异构体数目判断为易错点，难度中等．