Question

7．某糖廠以甘蔗為原料制糖，同時得到大量的甘蔗渣，對甘蔗渣進(jìn)行綜合利用，不僅可以提高經(jīng)濟(jì)效益，而且還可防止環(huán)境污染．現(xiàn)按下列方式進(jìn)行綜合利用：

按要求完成問題：
（1）B的官能團(tuán)名稱：羥基、醛基，C的分子式：C₂H₆O；
（2）寫出化學(xué)方程式（有機(jī)物用結(jié)構(gòu)簡式表示）：
E→F：
H→I：
（3）寫出下列轉(zhuǎn)化的反應(yīng)類型：E→G：縮聚反應(yīng)，E→H：消去反應(yīng)
（4）已知X是B的同分異構(gòu)體，且滿足下列三個條件：
①X為六元環(huán)狀化合物，含有母體：
②X的母體：上四 個碳原子各連接1個支鏈或取代基．
③l mol X與足量的金屬鈉反應(yīng)放出2molH₂．（一個碳原子上不可以連接兩個羥基）
則符合上述條件的X的結(jié)構(gòu)簡式共有5種．

Answer 1

分析 甘蔗渣處理之后得到纖維素，纖維素水解的最終產(chǎn)物為葡萄糖，所以A是纖維素，B是葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下反應(yīng)生成乙醇，則C是乙醇，葡萄糖被氧化生成D，D和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成E，E能發(fā)生酯化反應(yīng)生成六元環(huán)酯，結(jié)合E的分子式知，E是2-羥基丙酸，D的結(jié)構(gòu)簡式為：，E發(fā)生反應(yīng)生成G，根據(jù)E和G的分子式知，E發(fā)生縮聚反應(yīng)生成酯G，在濃硫酸作用下，E發(fā)生消去反應(yīng)生成丙烯酸，則H是丙烯酸，丙烯酸發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚丙烯酸，則I是聚丙烯酸．

解答 解：甘蔗渣處理之后得到纖維素，纖維素水解的最終產(chǎn)物為葡萄糖，所以A是纖維素，B是葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下反應(yīng)生成乙醇，則C是乙醇，葡萄糖被氧化生成D，D和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成E，E能發(fā)生酯化反應(yīng)生成六元環(huán)酯，結(jié)合E的分子式知，E是2-羥基丙酸，D的結(jié)構(gòu)簡式為：，
E發(fā)生反應(yīng)生成G，根據(jù)E和G的分子式知，E發(fā)生縮聚反應(yīng)生成酯G，在濃硫酸作用下，E發(fā)生消去反應(yīng)生成丙烯酸，則H是丙烯酸，丙烯酸發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚丙烯酸，則I是聚丙烯酸，
（1）通過以上分析知，B是葡萄糖，葡萄糖中含有羥基和醛基，C是乙醇，其分子式為C₂H₆O，
故答案為：羥基和醛基，C₂H₆O；
（2）在濃硫酸作催化劑、加熱條件下，E發(fā)生酯化反應(yīng)生成F，反應(yīng)方程式為：，
在催化劑條件下，丙烯酸發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚丙烯酸，反應(yīng)方程式為：，
故答案為：，；
（3）E發(fā)生縮聚反應(yīng)生成G，E發(fā)生消去反應(yīng)H，
故答案為：縮聚反應(yīng)，消去反應(yīng)；
（4）B是葡萄糖，X是B的同分異構(gòu)體，X滿足下列條件：
①X為六元環(huán)狀化合物，含有母體：，②X的母體：上四個碳原子各連接1個支鏈或取代基，③l mol X與足量的金屬鈉反應(yīng)放出2molH₂，說明X中含有4個羥基，一個碳原子上不可以連接兩個羥基，則符合上述條件的X有：
當(dāng)X中含有3個-OH和一個-CH₂CH₂OH時有一種結(jié)構(gòu)；
當(dāng)X中含有3個-OH和一個-CH（0H）CH₃時有一種結(jié)構(gòu)；
當(dāng)X中含有2個-OH和2個-CH₂OH時，
如果2個-CH₂OH位于1、2（或3、4）位置，有一種結(jié)構(gòu)；
如果2個-CH₂OH位于1、3（或2、4）位置，有一種結(jié)構(gòu)；
如果2個-CH₂OH位于1、4（或2、3）位置，有一種結(jié)構(gòu)，
所以符合條件的有5種結(jié)構(gòu)，
故答案為5．

點(diǎn)評 本題考查了有機(jī)物的推斷，答題時注意首先推斷出A-I各是什么物質(zhì)，而后結(jié)合有關(guān)有機(jī)物的性質(zhì)和圖示、題示信息、解決題設(shè)問題，要仔細(xì)審查所給信息，弄清反應(yīng)中化學(xué)鍵斷裂及斷裂后連接的規(guī)律，難點(diǎn)是同分異構(gòu)體種類的推斷，難度中等．