Question

4．以淀粉為主要原料合成一種具有果香味的物質(zhì)C和化合物D的合成路線如圖所示．請(qǐng)回答下列問題：

（1）A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃CHO，反應(yīng)②的化學(xué)方程式為C₆H₁₂O₆$\stackrel{酒化酶}{→}$2CH₃CH₂OH+2CO₂．
（2）反應(yīng)⑦中物質(zhì)X的分子式為Br₂，反應(yīng)⑧的類型為取代反應(yīng)．
（3）反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式為CH₃COOH+CH₃CH₂OHCH₃COOCH₂CH₃+H₂O．反應(yīng)⑥用于實(shí)驗(yàn)室制乙烯，為除去其中可能混有的SO₂應(yīng)選用的試劑是NaOH溶液．
（4）已知D的相對(duì)分子量為118，其中碳、氫兩元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為40.68%、5.08%，其余為氧元素，則D的分子式為C₄H₆O₄．
（5）請(qǐng)補(bǔ)充完整證明反應(yīng)①是否發(fā)生的實(shí)驗(yàn)方案：取反應(yīng)①的溶液2mL于試管中．（實(shí)驗(yàn)中可供選擇的試劑：10%的NaOH溶液、5%的CuSO₄溶液、碘水）

Answer 1

分析 CH₃CH₂OH在Cu催化劑條件下發(fā)生催化氧化生成A為CH₃CHO，CH₃CHO進(jìn)一步氧化生成B為CH₃COOH，CH₃COOH與CH₃CH₂OH發(fā)生酯化反應(yīng)生成C為CH₃COOC₂H₅，乙醇發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，乙烯與Br₂發(fā)生加成反應(yīng)生成BrCH₂CH₂Br，BrCH₂CH₂Br與NaCN發(fā)生取代反應(yīng)生成NC-CH₂CH₂-CN，（4）中D的相對(duì)分子量為118，其中碳、氫兩元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為40.68%、5.08%，其余為氧元素，則分子中N（C）=$\frac{118×40.68%}{12}$=4、N（H）=$\frac{118×5.08%}{1}$=6、N（O）=$\frac{118-12×4-6}{16}$=4，故D的分子式為C₄H₆O₄，則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOOC-CH₂CH₂-COOH．

解答 解：CH₃CH₂OH在Cu催化劑條件下發(fā)生催化氧化生成A為CH₃CHO，CH₃CHO進(jìn)一步氧化生成B為CH₃COOH，CH₃COOH與CH₃CH₂OH發(fā)生酯化反應(yīng)生成C為CH₃COOC₂H₅，乙醇發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，乙烯與Br₂發(fā)生加成反應(yīng)生成BrCH₂CH₂Br，BrCH₂CH₂Br與NaCN發(fā)生取代反應(yīng)生成NC-CH₂CH₂-CN，（4）中D的相對(duì)分子量為118，其中碳、氫兩元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為40.68%、5.08%，其余為氧元素，則分子中N（C）=$\frac{118×40.68%}{12}$=4、N（H）=$\frac{118×5.08%}{1}$=6、N（O）=$\frac{118-12×4-6}{16}$=4，故D的分子式為C₄H₆O₄，則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOOC-CH₂CH₂-COOH．
（1）A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃CHO，反應(yīng)②葡萄糖在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)生成乙醇，反應(yīng)的化學(xué)方程式為C₆H₁₂O₆$\stackrel{酒化酶}{→}$2CH₃CH₂OH+2CO₂，
故答案為：CH₃CHO；C₆H₁₂O₆$\stackrel{酒化酶}{→}$2CH₃CH₂OH+2CO₂；
（2）反應(yīng)⑦中物質(zhì)X的分子式為Br₂，反應(yīng)⑧的類型為取代反應(yīng)，
故答案為：Br₂；取代反應(yīng)；
（3）反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式為CH₃COOH+CH₃CH₂OHCH₃COOCH₂CH₃+H₂O，反應(yīng)⑥用于實(shí)驗(yàn)室制乙烯，為除去其中可能混有的SO₂應(yīng)選用的試劑是NaOH溶液，
故答案為：CH₃COOH+CH₃CH₂OH CH₃COOCH₂CH₃+H₂O；NaOH溶液；
（4）由上述分析可知，D的分子式為：C₄H₆O₄，
故答案為：C₄H₆O₄；
（5）反應(yīng)①是淀粉水解生成葡萄糖，葡萄糖中含有醛基，檢驗(yàn)否發(fā)生的實(shí)驗(yàn)方案：取反應(yīng)①的溶液2mL于試管中，用10%的NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液至中性，再向其中加入2 mL 10%的NaOH溶液，再加入4～5滴5%的CuSO₄溶液，加熱一段時(shí)間．若有磚紅色沉淀，則證明反應(yīng)①已發(fā)生，
故答案為：用10%的NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液至中性，再向其中加入2 mL 10%的NaOH溶液，再加入4～5滴5%的CuSO₄溶液，加熱一段時(shí)間．若有磚紅色沉淀，則證明反應(yīng)①已發(fā)生．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物的推斷與合成，側(cè)重考查學(xué)生分析推理能力、知識(shí)遷移運(yùn)用能力，熟練掌握官能團(tuán)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化，注意常見有機(jī)物與官能團(tuán)的檢驗(yàn)．