题目内容

10.有机物A、B、C互为同分异构体,分子式均为C5H8O2.有关的转化关系如图所示,

已知:①A的碳链无支链,且1mol A 能与4mol Ag(NH3)2OH完全反应;B为五元环酯.
②CH3-CH=CH-RNBS$\stackrel{NBS}{→}$CH2Br-CH=CH-R
(1)A的系统命名为:1,5-戊二醛;
(2)H结构简式为OHC(CH2)3COOH;F的加聚产物的链节表示为;
(3)一个E分子最多有5个碳原子共平面;
(4)写出下列反应方程式(有机物用结构简式表示)
D→C;
B→D(只写①条件下的反应);
(5)符合下列两个条件的G的同分异构体的数目有5个
①具有与G相同的官能团      ②含有两个甲基
(6)结合上述信息,以丙烯和乙酸为原料(其他试剂任选),设计合成路线合成CH3COOCH2CH=CH2.

分析 有机物A、B、C互为同分异构体,分子式均为C5H8O2,A的碳链无支链,且1mol A 能与4mol Ag(NH3)2OH完全反应,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的结构可知,则E中溴原子处于碳链一端,根据题目中的已知,可知C中必有CH3-CH=CH-结构,结合上述分析C的结构简式为CH3CH=CHCH2COOH,由此可以确定D中羟基的位置,即D的结构简式为CH3CH(OH)CH2CH2COOH,进而可得B的结构简式为,E为CH2Br-CH=CH-CH2COOH,CH2Br-CH=CH-CH2COOH在氢氧化钠水溶液、加热反应后即发生碱性水解,再酸化生成F,则F为HO-CH2-CH=CH-CH2COOH,F与氢气发生加成反应生成G为HOCH2CH2CH2CH2COOH,G催化氧化生成H为OHC(CH2)3COOH,据此解答.

解答 解:有机物A、B、C互为同分异构体,分子式均为C5H8O2,A的碳链无支链,且1mol A 能与4mol Ag(NH3)2OH完全反应,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的结构可知,则E中溴原子处于碳链一端,根据题目中的已知,可知C中必有CH3-CH=CH-结构,结合上述分析C的结构简式为CH3CH=CHCH2COOH,由此可以确定D中羟基的位置,即D的结构简式为CH3CH(OH)CH2CH2COOH,进而可得B的结构简式为,E为CH2Br-CH=CH-CH2COOH,CH2Br-CH=CH-CH2COOH在氢氧化钠水溶液、加热反应后即发生碱性水解,再酸化生成F,则F为HO-CH2-CH=CH-CH2COOH,F与氢气发生加成反应生成G为HOCH2CH2CH2CH2COOH,G催化氧化生成H为OHC(CH2)3COOH.
(1)A为OHC(CH2)3CHO,系统命名为:1,5-戊二醛,故答案为:1,5-戊二醛;
(2)H结构简式为OHC(CH2)3COOH,F的加聚产物的链节表示为:,
故答案为:OHC(CH2)3COOH;;
(3)E为CH2Br-CH=CH-CH2COOH,碳碳双键连接原子均处于同一平面内,羧基中碳原子连接的原子为平面结构,通过旋转碳碳单键,可以使2个平面共面,一个E分子最多有5个碳原子共平面,
故答案为:5;
(4)D→C的反应方程式:,
B→D(只写①条件下的反应)的反应方程式:,
故答案为:;;
(5)G的结构简式为:HOOCCH2CH2CH2CH2OH,其同分异构体符合:①具有与G相同的官能团,即有羟基和羧基,②含有两个甲基,则G的同分异构体为(CH3)2CHCHOHCOOH、(CH3)2COHCH2COOH、CH3CHOHCH(CH3)COOH、CH3CH2C(CH3)OHCOOH、HOCH2C(CH3)2COOH,共5个,
故答案为:5;
(6)丙烯先用NBS取代生成BrCH2CH=CH2,然后在氢氧化钠水溶液、加热条件下水解生成HOCH2CH=CH2,最后与乙酸发生酯化反应生成CH3COOCH2CH=CH2,合成路线流程图为:CH3CH=CH2$\stackrel{NBS}{→}$BrCH2CH=CH2$→_{△}^{NaOH水溶液}$HOCH2CH=CH2$→_{浓硫酸/△}^{CH_{3}COOH}$CH3COOCH2CH=CH2,
故答案为:CH3CH=CH2$\stackrel{NBS}{→}$BrCH2CH=CH2$→_{△}^{NaOH水溶液}$HOCH2CH=CH2$→_{浓硫酸/△}^{CH_{3}COOH}$CH3COOCH2CH=CH2.

点评 本题考查有机推断与合成,是对有机化合物知识的综合考查,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,根据反应条件,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,难度较大.

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