题目内容

在有机合成中,Diels-Alder反应可用于合成环状有机物.例如:

若用键线式表示,则上述反应可写成:
已知:①两个双键同时连在一个碳原子上不是稳定结构.
②CH2=CH-CH=CH2+X2→X-CH2一CH=CH-CH2一X(X2=F2、Cl2、Br2).
现以某直链烃A为起始原料合成化合物J.合成路线如下图所示(图中Mr表示相对分子质量)

根据题给信息和所学知识同答下列问题:
(1)C中的官能团为
 
.
(2)G的结构简式为
 
.
(3)指出B→C的反应类型
 
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(4)写出下列反应的化学方程式:
①G→H:
 
.
②A+I→N:
 
.
(5)根据E的结构判断,它可能发生的化学反应有(填字母)
 
.
A.取代反应    B.加成反应    C.加聚反应    D.消去反应    E.中和反应
(6)反应I、II中有一步反应是与HCl加成,该反应是(填:I或II)
 
;设计这一步反应的目的是
 
.
考点:有机物的推断
专题:有机物的化学性质及推断
分析:某直链烃A的相对分子质量为54,则分子中碳原子最大数目为
54
12
=4…6,所以该烃的分子式为C4H6,其不饱和度=
2×4+2-6
2
=2
,则该烃是炔烃或二烯烃;A和溴发生加成反应生成B,根据A和B的相对分子质量知,A和溴是1:1加成,则A是二烯烃,两个双键同时连在一个碳原子上不是稳定结构,则A的结构简式为:CH2=CH-CH=CH2,B通过水解反应,溴原子被取代引入2个羟基.根据E生成F的反应条件可判断,反应是卤代烃的消去反应,根据G和H的相对分子质量可判断,G中含有2个羧基.由于羟基在氧化生成羧基的同时,碳碳双键也能被氧化,所以C中的碳碳双键要先通过和氯化氢发生加成反应,然后再通过消去反应重新生成碳碳双键,故B为BrCH2CH=CHCH2Br,C为HOCH2CH=CHCH2OH,D为HOCH2CH2CH(Cl)CH2OH,E为HOOCCH2CH(Cl)COOH,F为NaOOCCH=CHCOONa,G为HOOCCH=CHCOOH,H为CH3CH2OOCCH=CHCOOCH2CH3.根据已知信息可知,I的结构简式为,则N的结构简式为,据此解答.
解答: 解:某直链烃A的相对分子质量为54,则分子中碳原子最大数目为
54
12
=4…6,所以该烃的分子式为C4H6,其不饱和度=
2×4+2-6
2
=2
,则该烃是炔烃或二烯烃;A和溴发生加成反应生成B,根据A和B的相对分子质量知,A和溴是1:1加成,则A是二烯烃,两个双键同时连在一个碳原子上不是稳定结构,则A的结构简式为:CH2=CH-CH=CH2,B通过水解反应,溴原子被取代引入2个羟基.根据E生成F的反应条件可判断,反应是卤代烃的消去反应,根据G和H的相对分子质量可判断,G中含有2个羧基.由于羟基在氧化生成羧基的同时,碳碳双键也能被氧化,所以C中的碳碳双键要先通过和氯化氢发生加成反应,然后再通过消去反应重新生成碳碳双键,故B为BrCH2CH=CHCH2Br,C为HOCH2CH=CHCH2OH,D为HOCH2CH2CH(Cl)CH2OH,E为HOOCCH2CH(Cl)COOH,F为NaOOCCH=CHCOONa,G为HOOCCH=CHCOOH,H为CH3CH2OOCCH=CHCOOCH2CH3.根据已知信息可知,I的结构简式为,则N的结构简式为,
(1)C为HOCH2CH=CHCH2OH,含有官能团为:碳碳双键、羟基,故答案为:碳碳双键、羟基;
(2)由上述分析可知,G的结构简式为HOOCCH=CHCOOH,故答案为:HOOCCH=CHCOOH;
(3)B→C是BrCH2CH=CHCH2Br发生水解反应生成HOCH2CH=CHCH2OH,也属于取代反应,故答案为:水解反应(或取代反应);
(4)①G→H反应的化学方程式:HOOCCH=CHCOOH+2C2H5OHH5C2OOCCH=CHCOOC2H5+2H2O,
②A+I→N反应的化学方程式:,
故答案为:HOOCCH=CHCOOH+2C2H5OHH5C2OOCCH=CHCOOC2H5+2H2O;;
(5)E为HOOCCH2CH(Cl)COOH,含有羧基,可以发生取代反应、中和反应,含有氯原子,可以发生取代反应、消去反应,不能发生加成反应、加聚反应,故选:ADE;
(6)反应I、II中有一步反应是与HCl加成,反应Ⅰ是加成反应,设计这一步反应的目的是保护C物质中的C=C不被氧化,故答案为:Ⅰ,保护C物质中的C=C不被氧化.
点评:本题考查有机物推断,需要学生对给予的信息进行利用,根据有机物相对分子质量判断发生的反应,确定G中含有2个羧基,需要学生熟练掌握官能团的性质与转化,侧重考查学生的分析推理能力,难度较大.
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