Question

14．有机物A、B、C互为同分异构体，分子式为C₅H₈O₂，有关的转化关系如图所示，已知：A的碳链无支链，且1mol A能与4mol Ag（NH₃）OH完全反应；B为五元环酯．

提 示：CH₃-CH=CH-R$→_{△}^{溴代试剂（NBS）}$CH₂Br-CH=CH-R
（1）H中所含官能团的名称是醛基、羧基．
（2）C的结构简式为CH₃-CH=CH-CH₂-COOH．
（3）写出下列反应方程式（有机物用结构简式表示）B→D（只写①条件下的反应）．
（4）G能发生反应的反应类型有①⑤（填序号）．
①取代反应　②加成反应　③银镜反应　④水解反应　⑤消去反应　⑥皂化反应
（5）M是D的同分异构体，且符合以下条件：
①分子中只含有一个甲基（-CH₃）；       
②能发生银镜反应；
③1 mol M与足量Na反应能产生标准状况下22.4 L的气体；
④除官能团上的氢原子外，还有两种不同类型的氢原子．
请任意写出一种符合条件的M的结构简式：．

Answer 1

分析 有机物A、B、C互为同分异构体，分子式为C₅H₈O₂，1molA能与4molAg（NH₃）₂OH完全反应，说明A分子中含有二个醛基，且A的碳链无支链，可确定A为戊二醛，结构简式为OHC（CH₂）₃CHO，可得I为HOOC（CH₂）₃COOH．B属于五元环酯，说明环上有4个碳原子和1个氧原子，且环上还有一个甲基，B转化为D，D为一种羟基酸，D中含有羟基能发生消去反应生成C，C中含有一个碳碳双键和羧基，C能和NBS发生取代反应得到E，E发生水解反应生成F，F与氢气发生加成反应生成G，G可以连续发生氧化反应生成I，由I的结构简式可知，则E中溴原子处于碳链一端，根据题目信息可知C中有CH₃-CH=CH-结构，结合上述分析C的结构简式为CH₃CH=CHCH₂COOH，由此可以D中确定羟基的位置，即D的结构简式为CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH，可得B的结构简式为，E为CH₂Br-CH=CH-CH₂COOH，F为HO-CH₂-CH=CH-CH₂COOH，G为HOCH₂CH₂CH₂CH₂COOH，H为OHC（CH₂）₃COOH，以此解答该题．

解答 解：有机物A、B、C互为同分异构体，分子式为C₅H₈O₂，1molA能与4molAg（NH₃）₂OH完全反应，说明A分子中含有二个醛基，且A的碳链无支链，可确定A为戊二醛，结构简式为OHC（CH₂）₃CHO，可得I为HOOC（CH₂）₃COOH．B属于五元环酯，说明环上有4个碳原子和1个氧原子，且环上还有一个甲基，B转化为D，D为一种羟基酸，D中含有羟基能发生消去反应生成C，C中含有一个碳碳双键和羧基，C能和NBS发生取代反应得到E，E发生水解反应生成F，F与氢气发生加成反应生成G，G可以连续发生氧化反应生成I，由I的结构简式可知，则E中溴原子处于碳链一端，根据题目信息可知C中有CH₃-CH=CH-结构，结合上述分析C的结构简式为CH₃CH=CHCH₂COOH，由此可以D中确定羟基的位置，即D的结构简式为CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH，可得B的结构简式为，E为CH₂Br-CH=CH-CH₂COOH，F为HO-CH₂-CH=CH-CH₂COOH，G为HOCH₂CH₂CH₂CH₂COOH，H为OHC（CH₂）₃COOH，
（1）H结构简式为OHC（CH₂）₃COOH，含有的官能团为醛基、羧基，故答案为：醛基、羧基；
（2）由以上分析可知C的结构简式为CH₃CH=CHCH₂COOH，故答案为：CH₃-CH=CH-CH₂-COOH；
（3）B→D（只写①条件下的反应）的反应方程式：，
故答案为：；
（4）G为HOCH₂CH₂CH₂CH₂COOH，含有羟基，可发生取代、氧化和消去反应，含有羧基，可发生酯化反应，故答案为：①⑤；
（5）M是D的同分异构体，且符合以下条件：①分子中只含有一个甲基（-CH₃）；②能发生银镜反应，说明含有醛基；③1 mol M与足量Na反应能产生标准状况下22.4 L的气体，应含有2个羟基；④除官能团上的氢原子外，还有两种不同类型的氢原子，符合条件的M的结构简式为，
故答案为：．

点评 本题考查有机推断与合成，为高考常见题型，根据A的分子式及与银氨溶液反应比例关系推断A的结构，综合分析确定D中羟基的位置是关键，结合反应条件，利用顺推法进行推断，能较好的考查考生的自学能力和分析推理能力，是对有机化合物知识的综合考查．