Question

2．分别由C、H、0三种元素组成的有机物A、B、C互为同分异构体，它们分子中C、H、0元素的质量比为15：2：8，其中化合物A的质谱图如下（图中最大质荷比即相对分子质量）．

A是直链结构，其核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积之比为1：1：2，它能够发生银镜反应．
B为五元环酯．C的红外光谱表明其分子中存在甲基．其他物质的转化关系如下：

已知：500℃时CH₃-CH=CH₂+Cl→ClCH₂-CH=CH₂+HCl
（1）A的分子式是C₅H₈O₂．A分子中的官能团名称是醛基．
（2）B和G的结构简式分别是、HOCH₂CH₂CH₂CH₂COOH．
（3）写出下列反应方程式（有机物用结构简式表示）
A与银氨溶液反应：OHC（CH₂）₃CHO+4Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{△}{→}$NH₄OOC（CH₂）₃COONH₄+4Ag↓+6NH₃+2H₂O；
G-H2HOOCCH₂CH₂CH₂CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2HOOCCH₂CH₂CH₂CHO+2H₂O．
（4）写出由单体F分别发生加聚反应生成的产物和发生缩聚反应生成的产物的结构简式：、．

Answer 1

分析 分别由C、H、O三种元素组成的有机物A、B、C互为同分异构体，它们分子中C、H、O元素的质量比为15：2：8，则C、H、O元素的原子个数之比=$\frac{15}{12}$：$\frac{2}{1}$：$\frac{8}{16}$=5：8：2，根据A的质谱图知，A的相对分子质量是100，设A的分子式为（C₅H₈O₂）_x，则100x=100，故x=1，则A的分子式为C₅H₈O₂，A是直链结构，其核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积之比为1：1：2，它能够发生银镜反应，则A中含有醛基，A的不饱和度=$\frac{5×2+2-8}{2}$=2，A的结构简式为OHCCH₂CH₂CH₂CHO，A发生氧化反应生成I为HOOCCH₂CH₂CH₂COOH．B为五元环酯，B发生水解反应、酸化得到D，D发生消去反应得到C，C的红外光谱表明其分子中存在甲基，C发生信息中取代反应生成E，E水解酸化得到F，F与氢气发生加成反应得到G，G连续氧化得到I，则G中羟基位于碳链端位，则E中氯原子位于碳链端位，可推知B的结构简式为，则D为CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH，C为CH₃CH=CHCH₂COOH，E为ClCH₂CH=CHCH₂COOH，F为HOCH₂CH=CHCH₂COOH，G为HOCH₂CH₂CH₂CH₂COOH，H为OHCCH₂CH₂CH₂COOH，据此解答．

解答 解：分别由C、H、O三种元素组成的有机物A、B、C互为同分异构体，它们分子中C、H、O元素的质量比为15：2：8，则C、H、O元素的原子个数之比=$\frac{15}{12}$：$\frac{2}{1}$：$\frac{8}{16}$=5：8：2，根据A的质谱图知，A的相对分子质量是100，设A的分子式为（C₅H₈O₂）_x，则100x=100，故x=1，则A的分子式为C₅H₈O₂，A是直链结构，其核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积之比为1：1：2，它能够发生银镜反应，则A中含有醛基，A的不饱和度=$\frac{5×2+2-8}{2}$=2，A的结构简式为OHCCH₂CH₂CH₂CHO，A发生氧化反应生成I为HOOCCH₂CH₂CH₂COOH．B为五元环酯，B发生水解反应、酸化得到D，D发生消去反应得到C，C的红外光谱表明其分子中存在甲基，C发生信息中取代反应生成E，E水解酸化得到F，F与氢气发生加成反应得到G，G连续氧化得到I，则G中羟基位于碳链端位，则E中氯原子位于碳链端位，可推知B的结构简式为，则D为CH₃CH（OH）CH₂CH₂COOH，C为CH₃CH=CHCH₂COOH，E为ClCH₂CH=CHCH₂COOH，F为HOCH₂CH=CHCH₂COOH，G为HOCH₂CH₂CH₂CH₂COOH，H为OHCCH₂CH₂CH₂COOH．
（1）由上述分析可知，A的分子式是：C₅H₈O₂，A的结构简式为OHCCH₂CH₂CH₂CHO，分子中的官能团名称是：醛基，
故答案为：C₅H₈O₂；醛基；
（2）由上述分析可知，B的结构简式为，G的结构简式为HOCH₂CH₂CH₂CH₂COOH，
故答案为：；HOCH₂CH₂CH₂CH₂COOH；
（3）A与银氨溶液反应方程式为：OHC（CH₂）₃CHO+4Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{△}{→}$NH₄OOC（CH₂）₃COONH₄+4Ag↓+6NH₃+2H₂O；
G→H的反应方程式为：2HOOCCH₂CH₂CH₂CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2HOOCCH₂CH₂CH₂CHO+2H₂O，
故答案为：OHC（CH₂）₃CHO+4Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{△}{→}$NH₄OOC（CH₂）₃COONH₄+4Ag↓+6NH₃+2H₂O；
2HOOCCH₂CH₂CH₂CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2HOOCCH₂CH₂CH₂CHO+2H₂O；
（4）CH₂（OH）CH=CHCH₂COOH发生加聚反应产物的结构简式为：；
CH₂（OH）CH=CHCH₂COOH发生缩聚反应产物的结构简式为：，
故答案为：；．

点评 本题考查有机物的推断，正确推断A的结构简式是关键，再综合分析确定B的结构简式，需要学生熟练掌握官能团的性质与转化，侧重考查学生分析推理能力，难度中等．