Question

实验室一试剂瓶标签严重破损，只能隐约看到一部分（如图1）：
（1）该物质图1（M）分子式为：

 

（2）A与M互为同分异构体，B无支链，B与羧酸和醇都能发生酯化反应，A在一定条件下能发生如下转化如图2：

C与F互为同系物，H能使Br₂/CCl₄溶液褪色，H物质得到的¹H-NMR谱中有5个吸收峰．
①A的结构简式为

 

．
②写出一个证明E中官能团的化学方程式

 

，反应类型

 

；写出C与D反应形成高聚物的化学方程式

 

，反应类型

 

．
③写出与H官能团种类和数目都相同的所有同分异构体

 

．

Answer 1

考点：有机物的推断

专题：有机物的化学性质及推断

分析：（1）由图1可知，M分子中含有5个O原子，Mr（M）=174，故M分子中C、H原子总相对原子质量为174-16×5=94，碳原子最大数目为

94

12

=7…10，故M分子含有5个碳原子、10氢原子，则M的分子式为C₇H₁₀O₅，结合图中残留结构可知，M为；
（2）B与羧酸和醇都能发生酯化反应，B中含有羧基、羟基，A、B在稀硫酸、加热条件下发生水解反应均得到D，则A、B均含有酯基，而D能连续发生氧化反应生成F，则D中含有羟基、E中含有醛基、F含有羧基，H能使Br₂/CCl₄溶液褪色，A的不饱和度为3，故H中含有碳碳双键，则A中含有羧基、酯基、碳碳双键、羟基，由于C与F互为同系物，结合B中含有的官能团可知，C、D中应含有2个羧基，则D中含有2个羟基，则H含有1个碳碳双键、2个羧基，B中无支链，C与H含有相同原子数目，H物质得到的¹H-NMR谱中有5个吸收峰，则H为HOOC-CH=CHCH₂-COOH，C为HOOC-CH₂CH₂CH₂-COOH，D为HOCH₂CH₂OH，E为OHC-CHO，F为HOOC-COOH，A为HOOC-CH=CHCH₂-COOCH₂CH₂OH或HOCH₂CH₂OOC-CH=CHCH₂-COOH，B为HOOCCH₂CH₂CH₂COOCH₂CH₂OH，据此解答．

解答： 解：（1）由图1可知，M分子中含有5个O原子，Mr（M）=174，故M分子中C、H原子总相对原子质量为174-16×5=94，碳原子最大数目为

94

12

=7…10，故M分子含有5个碳原子、10氢原子，则M的分子式为C₇H₁₀O₅，结合图中残留结构可知，M为，故答案为：C₇H₁₀O₅；
（2）B与羧酸和醇都能发生酯化反应，B中含有羧基、羟基，A、B在稀硫酸、加热条件下发生水解反应均得到D，则A、B均含有酯基，而D能连续发生氧化反应生成F，则D中含有羟基、E中含有醛基、F含有羧基，H能使Br₂/CCl₄溶液褪色，A的不饱和度为3，故H中含有碳碳双键，则A中含有羧基、酯基、碳碳双键、羟基，由于C与F互为同系物，结合B中含有的官能团可知，C、D中应含有2个羧基，则D中含有2个羟基，则H含有1个碳碳双键、2个羧基，B中无支链，C与H含有相同原子数目，H物质得到的¹H-NMR谱中有5个吸收峰，则H为HOOC-CH=CHCH₂-COOH，C为HOOC-CH₂CH₂CH₂-COOH，D为HOCH₂CH₂OH，E为OHC-CHO，F为HOOC-COOH，A为HOOC-CH=CHCH₂-COOCH₂CH₂OH或HOCH₂CH₂OOC-CH=CHCH₂-COOH，B为HOOCCH₂CH₂CH₂COOCH₂CH₂OH，则：
①由上述分析可知，A的结构简式为HOOC-CH=CHCH₂-COOCH₂CH₂OH或HOCH₂CH₂OOC-CH=CHCH₂-COOH，
故答案为：HOOC-CH=CHCH₂-COOCH₂CH₂OH或HOCH₂CH₂OOC-CH=CHCH₂-COOH；
②E为OHC-CHO，含有官能团为醛基，证明E中官能团的化学方程式为OHC-CHO+4Cu（OH）₂

△

HOOC-COOH+2Cu₂O↓+4H₂O，属于氧化反应，
C与D反应形成高聚物的化学方程式为：nHOOC-CH₂CH₂CH₂COOH+nHOCH₂CH₂OH

浓硫酸

△

+2nH₂O，属于缩聚反应，
故答案为：OHC-CHO+4Cu（OH）₂

△

HOOC-COOH+2Cu₂O↓+4H₂O；氧化反应；nHOOC-CH₂CH₂CH₂COOH+nHOCH₂CH₂OH

浓硫酸

△

+2nH₂O；缩聚反应；
③与H官能团种类和数目都相同的所有同分异构体有、、、，
故答案为：、、、．

点评：本题考查有机物推断，计算确定M的分子式是关键，需要学生熟练掌握官能团的性质，侧重考查学生分析推理能力，难度较大．