Question

[化学--选修有机化学基础]
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．

请回答：
（1）D的分子式为______；
（2）B中所含官能团的名称为______；
（3）Ⅲ的反应类型为______（填字母序号）；
a．还原反应      b．加成反应       c．氧化反应       d．消去反应
（4）写出下列反应的化学方程式：Ⅰ：______

Answer 1

【答案】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，令烃组成为CxHy，则=5…10，x的最大值为5，且H原子数目已经最大，故该烃A为C₅H₁₀，不饱和度为=1，B在氢氧化钠醇溶液、加热条件下生成A，故A中含有1个C=C双键，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，说明分子中含有4种H原子，故B为CH（CH₃）₂CH₂CH₂Br，A为CH（CH₃）₂CH=CH₂，D能发生银镜反应生成E、能与氢气发生加成反生成C，故D含有醛基-CHO，E含有羧基-COOH，C含有羟基-OH，C与氢溴酸、加热发生取代反应生成B，故C为CH（CH₃）₂CH₂CH₂OH，D为CH（CH₃）₂CH₂CHO，E为CH（CH₃）₂CH₂COOH，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，令烃组成为CxHy，则=5…10，x的最大值为5，且H原子数目已经最大，故该烃A为C₅H₁₀，不饱和度为=1，B在氢氧化钠醇溶液、加热条件下生成A，故A中含有1个C=C双键，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，说明分子中含有4种H原子，故B为CH（CH₃）₂CH₂CH₂Br，A为CH（CH₃）₂CH=CH₂，D能发生银镜反应生成E、能与氢气发生加成反生成C，故D含有醛基-CHO，E含有羧基-COOH，C含有羟基-OH，C与氢溴酸、加热发生取代反应生成B，故C为CH（CH₃）₂CH₂CH₂OH，D为CH（CH₃）₂CH₂CHO，E为CH（CH₃）₂CH₂COOH，
（1）由上述分析可知，A为CH（CH₃）₂CH=CH₂，分子式为C₅H₁₀O，故答案为：C₅H₁₀O；
（2）由上述分析可知，B为CH（CH₃）₂CH₂CH₂Br，含有官能团为溴原子，故答案为：溴原子；
（3）反应Ⅲ是CH（CH₃）₂CH₂CHO与氢气发生加成反应生成CH（CH₃）₂CH₂CH₂OH，加氢反应属于还原反应，
故答案为：ab；
（4）反应Ⅰ是CH（CH₃）₂CH₂CH₂Br发生消去反应生成CH（CH₃）₂CH=CH₂，反应方程式为CH（CH₃）₂CH₂CH₂Br+NaOHCH（CH₃）₂CH=CH₂+NaBr+H₂O，
反应Ⅱ是CH（CH₃）₂CH₂CH₂OH反应取代反应生成CH（CH₃）₂CH₂CH₂Br，反应方程式为CH（CH₃）₂CH₂CH₂OH+HBrCH（CH₃）₂CH₂CH₂Br+H₂O，
CH（CH₃）₂CH₂CH₂OH和CH（CH₃）₂CH₂COOH可在一定条件下反应生成F，F为有香味的有机化合物，F为CH（CH₃）₂CH₂COOCH₂CH₂CH（CH₃）₂，反应方程式为：
CH（CH₃）₂CH₂CH₂OH+CH（CH₃）₂CH₂COOHCH（CH₃）₂CH₂COOCH₂CH₂CH（CH₃）₂+H₂O，
故答案为：CH（CH₃）₂CH₂CH₂Br+NaOHCH（CH₃）₂CH=CH₂+NaBr+H₂O；CH（CH₃）₂CH₂CH₂OH+HBrCH（CH₃）₂CH₂CH₂Br+H₂O；
CH（CH₃）₂CH₂CH₂OH+CH（CH₃）₂CH₂COOHCH（CH₃）₂CH₂COOCH₂CH₂CH（CH₃）₂+H₂O；
（5）CH（CH₃）₂CH=CH₂的同分异构体中有一对互为顺反异构，且结构中有2个-CH₃，它们的结构简式为和，
故答案为：；；
（6）CH（CH₃）₂CH₂COOH的另一种同分异构体能发生银镜反应，含有-CHO，能与足量金属钠生成氢气，含有-OH，不能发生消去反应，-OH相邻的碳原子相邻的C原子上没有H原子，故符合条件的结构简式为，故答案为：．
点评：本题考查有机物的推断，难度不大，根据烃A的相对分子质量判断A的分子式是关键，再结合转化关系与题目信息推断其它物质的结构，是对有机化学知识的综合运用，能较好的考查学生的分析和思维能力．