Question

某廠利用一種天然產(chǎn)物進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵液中含U、V、W、X等多種化合物。已知①U和W均可與銀氨溶液反應(yīng)，析出金屬銀，而且U是一種單糖。②V是個(gè)單官能團(tuán)化合物，其碳原子數(shù)和X相同。V在濃H₂SO₄作用下經(jīng)加熱得到Y(jié)，Y可以使溴水褪色。③V經(jīng)緩和氧化可生成W。④V和X在少量濃H₂SO₄作用下經(jīng)加熱可得到Z。⑤X的組成為C：40%，H：6.7%，O：53.3%。X含有一個(gè)羧基，450 mg X與0.20 mol·L^-1的NaOH溶液25 mL完全反應(yīng)，X也可和乙酸起酯化反應(yīng)。根據(jù)上述條件完成下列問題：

(1)符合U的一種可能的單糖的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式________________________________________。

(2)X的分子式是________，其所有可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_____________________________。

(3)V、W、Y、Z的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別是：

V________，W________，Y________，Z________。

Answer 1

(1)CH₂OH(CHOH)₄CHO

(2)C₃H₆O₃   

(3)CH₃CH₂CH₂OH，CH₃CH₂CHO  CH₃CH=CH₂

解析：已知U是能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的單糖，則U可能是葡萄糖。其余物質(zhì)的推斷，要以X為突破口，首先確定X是什么物質(zhì)。從X的性質(zhì)來看，X既含有羧基，又含有醇羥基。設(shè)X的分子式為R—COOH，則：

RCOOH+NaOHRCOONa+H₂O

   M(X)                         1 mol

0.450 g                0.025×0.20 mol

得M(X)=90 g·mol^-1,X的相對(duì)分子質(zhì)量為90。又由：

n(C)∶n(H)∶n(O)=

    得X實(shí)驗(yàn)式為CH₂O，設(shè)X分子式為(CH₂O)_n，則(12+2+16)n=90,n=3,X分子式為C₃H₆O₃。因X含有一個(gè)—COOH，因而只有一個(gè)—OH，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為或。V的碳原子數(shù)和X相同，且是單官能團(tuán)化合物，根據(jù)V和W、Y、Z之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系：

    可知反應(yīng)Ⅰ為消去反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ?yàn)轷セ�反�?yīng)，故V為含3個(gè)碳原子的一元醇，緩和氧化后生成的W為醛，所以V結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃—CH₂—CH₂OH。