Question

3．酸甜可口的甜角中含有一種有機(jī)物A（C₄H₆O₆）可用作一些食品（如糖果、面包、葡萄酒等）中的酸味劑和抗氧化劑，該有機(jī)物具有如下性質(zhì)：①在25℃時(shí)，A的電離平衡常數(shù)Ka₁=9.1×10^-4，Ka₂=4.3×10^-5．②A（或F）+RCOOH（或ROH）在濃硫酸和加熱條件下可生成有果香味的產(chǎn)物．③1.0mol A與足量的金屬鈉反應(yīng)可生成2mol H₂．④核磁共振氫譜表明A分子中有3種不同環(huán)境的氫原子．⑤同一個(gè)碳原子上含有兩個(gè)羥基不穩(wěn)定．與A相關(guān)的反應(yīng)框圖如下：

（1）根據(jù)有機(jī)物A的性質(zhì)，對(duì)A的結(jié)構(gòu)可作出的判斷是①④（填序號(hào)）．
①含有羥基      ②含有碳碳雙鍵      ③含-COOR官能團(tuán)      ④含有兩個(gè)羧基
（2）寫出寫出M、F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：MHOOCCHClCHOHCOOH；FHOOCCH=C（OH）COOH．
（3）B→E的反應(yīng)類型為：加成反應(yīng)；框圖中反應(yīng)步驟①的反應(yīng)條件為NaOH水溶液加熱．
（4）在催化劑作用下，B與1，2-丙二醇可發(fā)生縮聚反應(yīng)，生成不飽和的高分子聚酯，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：．
（5）寫出與A具有相同官能團(tuán)的A的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：（HOOC）₂COHCH₂OH．

Answer 1

分析 根據(jù)A的分子C₄H₆O₆，可知其不飽和度為2，A+RCOOH在濃硫酸和加熱條件下可生成有果香味的產(chǎn)物，說(shuō)明分子中有羧基，根據(jù)A的電離平衡常數(shù)可知，A為二元羧酸，1.0mol A與足量的金屬鈉反應(yīng)可生成2mol H₂，說(shuō)明A中另有2個(gè)羥基，A的核磁共振氫譜表明A分子中有3種不同環(huán)境的氫原子，同一個(gè)碳原子上含有兩個(gè)羥基不穩(wěn)定，所以A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOOCCHOHCHOHCOOH，根據(jù)M的分子式可知，M發(fā)生水解再酸化可得A，所以M為HOOCCHClCHOHCOOH，根據(jù)各物質(zhì)的分子式可知，A在濃硫酸的作用下發(fā)生消去反應(yīng)得B為HOOCC≡CCOOH，B與氯化氫加成得E為HOOCCH=CClCOOH，E發(fā)生堿性水解再酸化得F為HOOCCH=C（OH）COOH，B與足量的氫氧化鈉反應(yīng)得D為NaOOCC≡CCOONa，據(jù)此答題．

解答 解：根據(jù)A的分子C₄H₆O₆，可知其不飽和度為2，A+RCOOH在濃硫酸和加熱條件下可生成有果香味的產(chǎn)物，說(shuō)明分子中有羧基，根據(jù)A的電離平衡常數(shù)可知，A為二元羧酸，1.0mol A與足量的金屬鈉反應(yīng)可生成2mol H₂，說(shuō)明A中另有2個(gè)羥基，A的核磁共振氫譜表明A分子中有3種不同環(huán)境的氫原子，同一個(gè)碳原子上含有兩個(gè)羥基不穩(wěn)定，所以A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOOCCHOHCHOHCOOH，根據(jù)M的分子式可知，M發(fā)生水解再酸化可得A，所以M為HOOCCHClCHOHCOOH，根據(jù)各物質(zhì)的分子式可知，A在濃硫酸的作用下發(fā)生消去反應(yīng)得B為HOOCC≡CCOOH，B與氯化氫加成得E為HOOCCH=CClCOOH，E發(fā)生堿性水解再酸化得F為HOOCCH=C（OH）COOH，B與足量的氫氧化鈉反應(yīng)得D為NaOOCC≡CCOONa，
（1）根據(jù)上面的分析可知，A中含有羥基和兩個(gè)羧基，故選①④；
（2）根據(jù)上面的分析可知，M為HOOCCHClCHOHCOOH，F(xiàn)為HOOCCH=C（OH）COOH，
故答案為：HOOCCHClCHOHCOOH；HOOCCH=C（OH）COOH；
（3）B→E的反應(yīng)類型為加成反應(yīng)，框圖中反應(yīng)步驟①為M的堿性水解，所以反應(yīng)條件為NaOH水溶液加熱，
故答案為：加成反應(yīng)；NaOH水溶液加熱；
（4）在催化劑作用下，B與1，2-丙二醇可發(fā)生縮聚反應(yīng)，生成不飽和的高分子聚酯，反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為，
故答案為：；
（5）A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOOCCHOHCHOHCOOH，與A具有相同官能團(tuán)的A的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為（HOOC）₂COHCH₂OH，
故答案為：（HOOC）₂COHCH₂OH．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物推斷，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)確定物質(zhì)含有的官能團(tuán)，熟練掌握鹵代烴、醇、烯烴、醛、羧酸、酯等物質(zhì)的性質(zhì)及其它們之間的轉(zhuǎn)化，注意物質(zhì)A的推斷是本題的關(guān)鍵，題目難度中等．