Question

18．丙烯酰胺（CH₂═CH-CONH₂）具有中等毒性，它对人体可造成神经毒性和遗传毒性，可致癌．含淀粉的食物在经油炸之后，都会产生丙烯酰胺．已知有机物H是丙烯酰胺的相邻同系物，A为气态烃，分子中含有支链，其分子式为C₄H₈；F为三元环状化合物．回答下列问题：

（1）D中含有的官能团名称为羟基和醛基．
（2）A的结构简式为，K的结构简式为．
（3）指明下列反应类型：A→B加成反应，E→G消去反应．
（4）写出下列反应的化学方程式：
C→D．
E→F$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$+H₂O．
（5）E的同分异构体有多种，其中满足下列条件的E的同分异构体R有5种．
①能发生银镜反应；②能与金属钠反应放出H₂；③能发生水解反应．
写出核磁共振氢谱中有3个吸收峰的R的结构简式：HCOOC（OH）（CH₃）₂．
（6）若B中含有两个氯原子，B的同分异构体有多种，试推断B的同分异构体的数目9（包括B，不考虑立体异构）．

Answer 1

分析 由C→D→E的转化可知，E中含有-COOH，D中含有醛基，C中含有羟基，E在浓硫酸、加热条件下可以得到F或G，G与NH₃反应生成H，而H是丙烯酰胺的相邻同系物，则E中还含有-OH，C中存在不能被氧化的羟基，又E发生消去反应生成F，F又为三元环状化合物，所以E中羧基、羟基连接同一碳原子上，故E为，F为，E发生消去反应生成G，G与NH₃反应生成H，H是丙烯酰胺的相邻同系物，则H为，G为，H发生加聚反应可以得到K为；逆推可知D为，C为，A为，A转化B可以是与溴发生加成反应生成B，据此解答．

解答 解：（1）由上述分析可知，D为，所含有的官能团为羟基和醛基，故答案为：羟基和醛基；
（2）由上述分析可知，A的结构简式为，K的结构简式为，
故答案为：；；
（3）A→B以是与溴发生加成反应生成B，E→G是发生消去反应生成，故答案为：加成反应；消去反应；
（4）C→D的反应方程式为：，
E→F的反应方程式为：$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$+H₂O，
故答案为：；$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$+H₂O；
（5）①能发生银镜反应，说明含有醛基；
②能与金属钠反应放出H₂，所以含有羟基或者羧基；
③能发生水解反应，说明含有酯基；
E为，共含有3个氧原子，1个不饱和度，所以醛基和酯基合并为甲酸酯，还剩一个氧原子，只能为羟基，则符合条件的同分异构体有HCOOCH₂-CH₂-CH₂-OH，HCOOCH（OH）CH₂-CH₃，HCOOCH₂-CH（OH）CH₃，HCOOCH（CH₃）CH₂（OH），HCOOC（OH）（CH₃）₂共5种，核磁共振氢谱中有3个吸收峰的R的结构简式：HCOOC（OH）（CH₃）₂，故答案为：5；HCOOC（OH）（CH₃）₂；
（6）A为，A转化B可以是与氯气发生加成反应生成B，则B的分子式为C₄H₈Cl₂，同分异构体为ClCH₂-ClCH-CH₂-CH₃，
ClCH₂-CH₂-ClCH-CH₃，ClCH₂-CH₂-CH₂-ClCH₂，CH₃-ClCH₂-ClCH-CH₃，Cl₂CH-CH₂-CH₂-CH₃，CH₃-CHCl₂-CH₂-CH₃，Cl₂CH-CH（CH₃）₂，ClCH₂-CCl（CH₃）₂，ClCH₂-CH（CH₃）（CH₂Cl）共9种，故答案为：9．

点评 本题考查有机物推断，根据E发生的反应确定C的结构特点，进而确定的E结构简式，再结合转化关系进行推断，掌握官能团的性质与转化是关键，难度中等．