Question

15．石油化工的重要原料C_xH_y可以合成很多有机化合物，以下是C_xH_y合成物质E和J 的流程图：

已知：Ⅰ．下列反应中R、R′代表烃基

Ⅱ．J的分子式为C₄H₄O₄，是一种环状化合物．
（1）在C_xH_y同系物中，所有碳原子一定共平面且碳原子数最多的分子的名称是2，3-二甲基-2-丁烯
（2）写出G中的官能团名称溴原子、醛基，H的分子式是C₂H₃O₂Br．
（3）下列说法正确的是be
a．C_xH_y和苯都能使溴水褪色，原理相同
b．反应②和反应④的反应类型均为加成反应
c．C能与Na、NaOH、NaHCO₃反应
d．E是一种水溶性很好的高分子化合物
e．J在酸性或碱性环境中均能水解
（4）K是J的同分异构体，且1mol K与足量的NaHCO₃溶液反应可放出2mol CO₂气体，请写出一种符合条件K的结构简式CH₂=C（COOH）₂　或HOOCCH=CHCOOH
（5）写出反应⑤的化学方程式
（6）D有多种同分异构体，与D具有相同官能团的还有4种（不考虑顺反异构），其中核磁共振氢谱有3组吸收峰，且能发生银镜反应的结构简式是HCOOC（CH₃）=CH₂．

Answer 1

分析 根据题中各物质转化关系，J的分子式为C₄H₄O₄，是一种环状化合物，且由I在浓硫酸作用下加热得到，所以可以推知J为环酯，即J为，根据有关反应的条件可推知I为HOCH₂COOH，H为BrCH₂COOH，G为BrCH₂CHO，F为BrCH₂CH₂OH，C_xH_y与HBrO加成得F，所以C_xH_y为CH₂=CH₂，氧化得A为CH₃CHO，CH₃CHO再氧化得B为CH₃COOH，A和B发生信息中的加成反应得C为CH₃COOCH（OH）CH₃，C在浓硫酸条件下脱水得D为CH₃COOCH=CH₂，D发生加聚反应得到E，据此答题．

解答 解：根据题中各物质转化关系，J的分子式为C₄H₄O₄，是一种环状化合物，且由I在浓硫酸作用下加热得到，所以可以推知J为环酯，即J为，根据有关反应的条件可推知I为HOCH₂COOH，H为BrCH₂COOH，G为BrCH₂CHO，F为BrCH₂CH₂OH，C_xH_y与HBrO加成得F，所以C_xH_y为CH₂=CH₂，氧化得A为CH₃CHO，CH₃CHO再氧化得B为CH₃COOH，A和B发生信息中的加成反应得C为CH₃COOCH（OH）CH₃，C在浓硫酸条件下脱水得D为CH₃COOCH=CH₂，D发生加聚反应得到E，
（1）在C₂H₄的同系物中，所有碳原子一定共平面且碳原子数最多的分子是将乙烯中的氢原子都换成碳的结构即C₆H₁₂，其名称是2，3-二甲基-2-丁烯，
故答案为：2，3-二甲基-2-丁烯； 　　　　　　
（2）G为BrCH₂CHO，G中的官能团名称是溴原子、醛基，H为BrCH₂COOH，H的分子式是C₂H₃O₂Br，
故答案为：溴原子、醛基；C₂H₃O₂Br；
（3）a．CxHy和苯都能使溴水褪色，原理不相同，前者是加成，后者是萃取，故a错误；
b．反应②和反应④的反应类型均为加成反应，故b正确；
c．C中有酯基和羟基，不能与NaOH、NaHCO₃反应，故c错误；
d．E中有酯基，其水溶性较差，故d错误；
e．J中有酯基，在酸性或碱性环境中均能水解，故e正确；
故答案为：be；
（4）J为，K是J的同分异构体，且1 mol K与足量的NaHCO₃溶液反应可放出2mol CO₂气体，说明K中有两个羧基，所以符合条件K的结构简式为CH₂=C（COOH）₂　或HOOCCH=CHCOOH，
故答案为：CH₂=C（COOH）₂　或HOOCCH=CHCOOH；
（5）反应⑤的化学方程式为，
故答案为：；
（6）D为CH₃COOCH=CH₂，D有多种同分异构体，与D具有相同官能团的还有CH₂=CHCOOCH₃、HCOOCH=CHCH₃、HCOOCH₂CH=CH₂、HCOOC（CH₃）=CH₂、，共4 种，其中核磁共振氢谱有3组吸收峰，且能发生银镜反应的结构简式为HCOOC（CH₃）=CH₂，
故答案为：4；HCOOC（CH₃）=CH₂．

点评 本题考查有机物的推断与合成，结合给予的信息、充分利用合成路线中物质官能团及碳链的变化推断，题目难度中等，注意有机基础知识的灵活运用．