Question

3．酸甜可口的甜角中含有一種有機物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，該有機物具有如下性質：①在25℃時，A的電離平衡常數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物．③1.0mol A與足量的金屬鈉反應可生成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同一個碳原子上含有兩個羥基不穩(wěn)定．與A相關的反應框圖如下：

（1）根據有機物A的性質，對A的結構可作出的判斷是①④（填序號）．
①含有羥基      ②含有碳碳雙鍵      ③含-COOR官能團      ④含有兩個羧基
（2）寫出寫出M、F的結構簡式：MHOOCCHClCHOHCOOH；FHOOCCH=C（OH）COOH．
（3）B→E的反應類型為：加成反應；框圖中反應步驟①的反應條件為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，生成不飽和的高分子聚酯，請寫出該反應的化學反應方程式：．
（5）寫出與A具有相同官能團的A的同分異構體的結構簡式：（HOOC）₂COHCH₂OH．

Answer 1

分析 根據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物，說明分子中有羧基，根據A的電離平衡常數可知，A為二元羧酸，1.0mol A與足量的金屬鈉反應可生成2mol H₂，說明A中另有2個羥基，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，同一個碳原子上含有兩個羥基不穩(wěn)定，所以A的結構簡式為HOOCCHOHCHOHCOOH，根據M的分子式可知，M發(fā)生水解再酸化可得A，所以M為HOOCCHClCHOHCOOH，根據各物質的分子式可知，A在濃硫酸的作用下發(fā)生消去反應得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得D為NaOOCC≡CCOONa，據此答題．

解答 解：根據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物，說明分子中有羧基，根據A的電離平衡常數可知，A為二元羧酸，1.0mol A與足量的金屬鈉反應可生成2mol H₂，說明A中另有2個羥基，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，同一個碳原子上含有兩個羥基不穩(wěn)定，所以A的結構簡式為HOOCCHOHCHOHCOOH，根據M的分子式可知，M發(fā)生水解再酸化可得A，所以M為HOOCCHClCHOHCOOH，根據各物質的分子式可知，A在濃硫酸的作用下發(fā)生消去反應得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得D為NaOOCC≡CCOONa，
（1）根據上面的分析可知，A中含有羥基和兩個羧基，故選①④；
（2）根據上面的分析可知，M為HOOCCHClCHOHCOOH，F為HOOCCH=C（OH）COOH，
故答案為：HOOCCHClCHOHCOOH；HOOCCH=C（OH）COOH；
（3）B→E的反應類型為加成反應，框圖中反應步驟①為M的堿性水解，所以反應條件為NaOH水溶液加熱，
故答案為：加成反應；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，生成不飽和的高分子聚酯，反應的化學反應方程式為，
故答案為：；
（5）A的結構簡式為HOOCCHOHCHOHCOOH，與A具有相同官能團的A的同分異構體的結構簡式為（HOOC）₂COHCH₂OH，
故答案為：（HOOC）₂COHCH₂OH．

點評 本題考查有機物推斷，根據物質的性質確定物質含有的官能團，熟練掌握鹵代烴、醇、烯烴、醛、羧酸、酯等物質的性質及其它們之間的轉化，注意物質A的推斷是本題的關鍵，題目難度中等．