Question

18．有机物A（C₁₁H₁₂O₅）同时满足下列条件：①含苯环且不含甲基；②苯环上一氯取代物只有2种；③1mol A与足量的NaHCO₃反应生成1mol CO₂；④遇FeCl₃溶液不显色．A有如图所示转化关系：

已知：+NaOH$→_{△}^{CaO}$R-H+Na₂CO₃
回答下列问题：
（1）A中有3种官能团，H的分子式为C₇H₄O₃Na₂．
（2）由C生成G的反应类型是酯化反应．
（3）G的结构简式为，K的结构简式为．
（4）①写出C→D反应的化学方程式；
②写出I→J反应的离子方程式．
（5）①C的同分异构体中能同时满足下列条件：a．能发生银镜反应，b．能发生皂化反应；c．能与Na反应产生H₂气，共有5种（不含立体异构）．其中核磁共振氢谱显示为3组峰，且峰面积比为6﹕1﹕1的是（写结构简式）．
②C的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号（或数据）完全相同，该仪器是A（填标号）．
A．元素分析仪   B．质谱仪    C．红外光谱仪   D．核磁共振仪．

Answer 1

分析 A在碱性条件下发生水解反应得到B与H，A中含有酯基，B酸化得到C具有酸性，则C中含有羧基，C反应可以得到聚酯，则C中还含有羟基，由F的结构逆推可知E为CH₂=CHCH₂COOH，C发生消去反应得到E，E发生加聚反应生成F，C在浓硫酸作用下得到五元环状酯G，则C为HOCH₂CH₂CH₂COOH，G为，B为HOCH₂CH₂CH₂COONa，C发生缩聚反应得到D为．结合A分子式可知，H中含有7个碳原子，H发生信息中脱羧反应得到H，H与二氧化碳、水作用得到F，F与浓溴水作用是白色沉淀，则F中含有酚羟基，1mol A与足量的NaHCO₃反应生成1mol CO₂，说明A分子中含有1个-COOH，而A遇FeCl₃溶液不显色，则A不含酚羟基，则A中酯基为羧酸与酚形成的，A中含苯环且不含甲基，且苯环上一氯取代物只有2种，则A中含有2个对位位置的取代基，可推知A的结构简式为：，H为，I为，J为，K为．

解答 解：A在碱性条件下发生水解反应得到B与H，A中含有酯基，B酸化得到C具有酸性，则C中含有羧基，C反应可以得到聚酯，则C中还含有羟基，由F的结构逆推可知E为CH₂=CHCH₂COOH，C发生消去反应得到E，E发生加聚反应生成F，C在浓硫酸作用下得到五元环状酯G，则C为HOCH₂CH₂CH₂COOH，G为，B为HOCH₂CH₂CH₂COONa，C发生缩聚反应得到D为．结合A分子式可知，H中含有7个碳原子，H发生信息中脱羧反应得到H，H与二氧化碳、水作用得到F，F与浓溴水作用是白色沉淀，则F中含有酚羟基，1mol A与足量的NaHCO₃反应生成1mol CO₂，说明A分子中含有1个-COOH，而A遇FeCl₃溶液不显色，则A不含酚羟基，则A中酯基为羧酸与酚形成的，A中含苯环且不含甲基，且苯环上一氯取代物只有2种，则A中含有2个对位位置的取代基，可推知A的结构简式为：，H为，I为，J为，K为．
（1）A为，有羧基、酯基、羟基3种官能团，H为，分子式为：C₇H₄O₃Na₂，
故答案为：3；C₇H₄O₃Na₂；
（2）由C生成G的反应类型是酯化反应，故答案为：酯化反应；
（3）G的结构简式为，K的结构简式为，故答案为：；；
（4）①C→D反应的化学方程式：，
②I→J反应的离子方程式：，
故答案为：；；
（5）①C为HOCH₂CH₂CH₂COOH，C的同分异构体中能同时满足下列条件：a．能发生银镜反应，说明含有醛基，b．能发生皂化反应，含有甲酸形成的酯基，c．能与Na反应产生H₂，还含有羟基，可以看作丙烷中H原子被-OH、-OOCH取代，-OOCH取代甲基中H原子，-OH有3种位置，-OOCH取代亚甲基中H原子，-OH有2种位置，共有5种（不含立体异构），其中核磁共振氢谱显示为3组峰，且峰面积比为6﹕1﹕1的是：，
故答案为：5；；
②C的所有同分异构体中组成元素相同，结构不同，元素分析仪显示的信号（或数据）完全相同，故选：A．

点评 本题考查有机物推断与合成、有机反应类型、同分异构体书写、有机反应方程式等，根据反应条件判断物质含有的官能团，综合分析确定A的结构，侧重考查学生分析推理能力，需要学生熟练掌握官能团的性质与转化，难度中等．