Question

9．某有机物A（C₄H₆O₅）广泛存在于许多水果内，尤以苹果、葡萄、西瓜、山楂内为多，是一种常用的食品添加剂．该化合物具有如下性质：
（i） 在25℃时，电离平衡常数K₁=3.9×10^-4，K₂=5.5×10^-6
（ii） A+RCOOH（或ROH）$→_{△}^{浓硫酸}$有香味的产物
（iii）1mol$\stackrel{足量的钠}{→}$慢慢产生1.5 mol气体
（iv） 核磁共振氢谱表明A分子中有5种不同化学环境的氢原子与A相关的反应框图如下：

（1）根据化合物A的性质，对A的结构可作出的判断是bc．
（a）肯定有碳碳双键  （b）有两个羧基  （c）肯定有羟基  （d）有-COOR官能团
（2）写出A、F的结构简式：A：HOOCCH（OH）CH₂COOH、F：HOOC-C≡C-COOH．
（3）写出A→B、B→E的反应类型：A→B消去反应、B→E加成反应．
（4）写出下列反应的反应条件：E→F第①步反应NaOH/醇溶液（或KOH/醇溶液）、加热．
（5）在催化剂作用下，B与乙二醇可发生缩聚反应，生成的高分子化合物用于制造玻璃钢．写出该反应的化学方程式：nHOOC-CH═CH-COOH+nHOCH₂CH₂OH$→_{△}^{催化剂}$+（2n-1）H₂O．
（6）写出与A具有相同官能团的A的同分异构体的结构简式：．

Answer 1

分析 A中不饱和度=$\frac{4×2+2-6}{2}$=2，根据信息I知，A中含有两个羧基，A能和羧酸发生酯化反应生成酯，说明A中含有醇羟基，1molA与足量钠反应生成1.5mol氢气，结合I、II知含有1个醇羟基、两个羧基，核磁共振氢谱表明A分子中有5种不同化学环境的氢原子，则A的结构简式为HOOCCH（OH）CH₂COOH；
M中含有Cl原子，M先加成后取代然后酸化得到A，则M结构简式为HOOCCCl=CHCOOH，A在浓硫酸作催化剂、加热条件下反应生成B，根据B分子式知，A发生消去反应生成B，B结构简式为HOOCCH=CHCOOH；B和足量NaOH反应生成D，D为NaOOCCH=CHCOONa，B发生加成反应生成E，E为HOOCCHBrCHBrCOOH，E发生消去反应然后酸化得到F，根据F分子式知，F为HOOC-C≡C-COOH，据此分析解答．

解答 解：A中不饱和度=$\frac{4×2+2-6}{2}$=2，根据信息I知，A中含有两个羧基，A能和羧酸发生酯化反应生成酯，说明A中含有醇羟基，1molA与足量钠反应生成1.5mol氢气，结合I、II知含有1个醇羟基、两个羧基，核磁共振氢谱表明A分子中有5种不同化学环境的氢原子，则A的结构简式为HOOCCH（OH）CH₂COOH；
M中含有Cl原子，M先加成后取代然后酸化得到A，则M结构简式为HOOCCCl=CHCOOH，A在浓硫酸作催化剂、加热条件下反应生成B，根据B分子式知，A发生消去反应生成B，B结构简式为HOOCCH=CHCOOH；B和足量NaOH反应生成D，D为NaOOCCH=CHCOONa，B发生加成反应生成E，E为HOOCCHBrCHBrCOOH，E发生消去反应然后酸化得到F，根据F分子式知，F为HOOC-C≡C-COOH，
（1）A中不饱和度=$\frac{4×2+2-6}{2}$=2，根据信息I知，A中含有两个羧基，A能和羧酸发生酯化反应生成酯，说明A中含有醇羟基，1molA与足量钠反应生成1.5mol氢气，结合I、II知含有1个醇羟基、两个羧基，
故选bc；
（2）通过以上分析知，A、F的结构简式分别为：HOOCCH（OH）CH₂COOH、HOOC-C≡C-COOH，
故答案为：HOOCCH（OH）CH₂COOH；HOOC-C≡C-COOH；
（3）通过以上分析知，A→B、B→E的反应类型分别是消去反应、加成反应，
故答案为：消去反应；加成反应；
（4）通过以上分析知，E→F第①步反应是消去反应，反应条件是NaOH/醇溶液（或KOH/醇溶液），加热，
故答案为：NaOH/醇溶液（或KOH/醇溶液）、加热；
（5）B结构简式为HOOCCH=CHCOOH，在催化剂作用下，B与乙二醇可发生缩聚反应，生成的高分子化合物，该反应的化学方程式：nHOOC-CH═CH-COOH+nHOCH₂CH₂OH$→_{△}^{催化剂}$+（2n-1）H₂O，
故答案为：nHOOC-CH═CH-COOH+nHOCH₂CH₂OH$→_{△}^{催化剂}$+（2n-1）H₂O；
（6）A的结构简式为HOOCCH（OH）CH₂COOH，A的同分异构体与A具有相同官能团，说明含有醇羟基和羧基，符合条件的A的同分异构体的结构简式：，
故答案为：．

点评 本题考查有机物推断，为高频考点，侧重考查学生分析推断能力，正确判断A结构简式是解本题关键，根据反应条件、分子式进行推断，知道常见有机反应类型及反应条件，难点是同分异构体种类判断．