题目内容

2005年的诺贝尔化学奖颁给了3位在烯烃复分解反应研究方面做出突出贡献的化学家.烯烃复分解反应实际上是在金属烯烃络合物的催化下实现C=C双键两边基团换位的反应.如下图表示了两个丙烯分子进行烯烃换位,生成两个新的烯烃分子--丁烯和乙烯.

现以石油裂解得到的丙烯为原料,经过下列反应可以分别合成重要的化工原料I和G.I和G在不同条件下反应可生成多种化工产品,如环酯J.其中G的分子式为C4H4O4.
提示:有机物分子结构中的 比-OH更容易被氧化.

请按要求填空:
(1)写出下列反应的反应类型:⑥
 
,⑧
 
.
(2)写出结构简式:B
 
.
(3)写出下列反应的化学方程式:
③
 
;⑩
 
.
(4)依据题意,写出④、⑤两步转化中所需无机物的化学式:
④
 
⑤
 

(5)写出符合下列条件的J的同分异构体:4个碳原子在同一直线上、二元酸酯.
 
.
考点:有机物的合成
专题:有机物的化学性质及推断
分析:根据J的结构简式及G的分子式为C4H4O4.可推知G为HOOC-CH=CH-COOH,I为HOCH2-CH2OH,根据各物质的转化关系及条件可反推得H为BrCH2CH2Br,B为CH2=CH2,B与溴发生加成反应生成H,H在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生取代反应生成I,由反应信息可知,CH2=CHCH2Cl在催化剂条件下生成CH2=CH2、ClCH2CH=CHCH2Cl,故A为ClCH2CH=CHCH2Cl,根据A在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生取代反应生成C,C为HOCH2CH=CHCH2OH,E发生消去反应生成F,F酸化得到G,故F为NaOOC-CH=CH-COONa,E为,结合E和DC的结构可知,D为HOCH2CH2CHClCH2OH,C与HCl发生加成反应反应生成D,保护C=C不被氧化,D再氧化可得E,据此答题.
解答: 解:根据J的结构简式及G的分子式为C4H4O4.可推知G为HOOC-CH=CH-COOH,I为HOCH2-CH2OH,根据各物质的转化关系及条件可反推得H为BrCH2CH2Br,B为CH2=CH2,B与溴发生加成反应生成H,H在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生取代反应生成I,由反应信息可知,CH2=CHCH2Cl在催化剂条件下生成CH2=CH2、ClCH2CH=CHCH2Cl,故A为ClCH2CH=CHCH2Cl,根据A在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生取代反应生成C,C为HOCH2CH=CHCH2OH,E发生消去反应生成F,F酸化得到G,故F为NaOOC-CH=CH-COONa,E为,结合E和DC的结构可知,D为HOCH2CH2CHClCH2OH,C与HCl发生加成反应反应生成D,保护C=C不被氧化,D再氧化可得E,
(1)根据上面的分析可知,反应⑥的反应类型为消去反应,反应⑧的反应类型为加成反应,故答案为:消去反应;加成反应;
(2)B的结构简式为CH2=CH2,故答案为:CH2=CH2;
(3)反应③的化学方程式为ClCH2CH=CHCH2Cl+2NaOH
水
△
HOCH2CH=CHCH2OH+2NaCl,反应⑩的化学方程式为HOCH2-CH2OH+HOOC-CH=CH-COOH
浓硫酸
△
2H2O+,故答案为:ClCH2CH=CHCH2Cl+2NaOH
水
△
HOCH2CH=CHCH2OH+2NaCl;HOCH2-CH2OH+HOOC-CH=CH-COOH
浓硫酸
△
2H2O+;
(4)依据题意可知,反应④为C与HCl发生加成反应反应生成D,保护C=C不被氧化,反应⑤D氧化可得E,所以④所需无机物为HCl,⑤所需无机物为酸性KMnO4,
故答案为:HCl;酸性KMnO4;
(5)J的同分异构体符合下列条件:4个碳原子在同一直线上、二元酸酯,这样的结构为H3COOC-C≡C-COOCH3,故答案为:H3COOC-C≡C-COOCH3.
点评:本题考查有机物的推断与合成,需要学生对反应信息理解运用,注意根据J的结构与转化关系中反应条件判断,注意掌握官能团的性质与转化,题目难度中等.
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