Question

5．化合物H的分子中含有醛基和酯基，H可以用C和F在一定條件下合成（如圖所示）

已知以下信息：
①A的核磁共振氫譜中有三組峰，且能與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出CO₂．
②RCH₂COOH$→_{P（催化量）}^{Br_{2}}$
③化合物D苯環(huán)上的一氯代物只有兩種．
④通常同一個碳原子上連有兩個羥基時不穩(wěn)定，易脫水形成羰基．
（1）A的系統(tǒng)命名為2-甲基丙酸，C中官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)簡式為-COOH、；
（2）B生成C的第①步反應(yīng)的化學(xué)方程式為（CH₃）₂CBrCOOH+2NaOH$→_{△}^{醇}$+NaBr+2H₂O，該反應(yīng)的類型為消去反應(yīng)；
（3）C和F在一定條件下反應(yīng)生成H的化學(xué)方程式為CH₂=C（CH₃）COOH+$\stackrel{一定條件}{→}$+H₂O．
（4）F的同系物G 比F 相對分子質(zhì)量大14，G的同分異構(gòu)體中能同時滿足如下條件的共有12種（不考慮立體異構(gòu)）
①苯環(huán)上只有兩個取代基，②不能使FeCl₃溶液顯色．
G的一個同分異構(gòu)體被酸性高錳酸鉀溶液氧化后核磁共振氫譜為兩組峰，且峰面積比為2：1，寫出G的這種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為．

Answer 1

分析 A能與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出CO₂，說明A中含有羧基，A的分子式為C₄H₈O₂，為飽和一元羧酸，A的核磁共振氫譜中有三組峰，則A的結(jié)構(gòu)簡式為（CH₃）₂CHCOOH，結(jié)合信息②可知A和溴發(fā)生取代反應(yīng)生成B為（CH₃）₂CBrCOOH，B在氫氧化鈉的醇溶液、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)，然后酸化得到C，則C結(jié)構(gòu)簡式為CH₂=C（CH₃）COOH．D的分子式為C₇H₈O，苯環(huán)上的一氯代物只有兩種，應(yīng)含有2個不同的側(cè)鏈且處于對位，則D為，與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成E為，E在氫氧化鈉水溶液發(fā)生水解反應(yīng)，酸化得到H，由于同一個碳原子上連有兩個羥基不穩(wěn)定，易脫水形成羰基，故F為，C與F反應(yīng)生成H，其分子中含有醛基和酯基，故H為，據(jù)此解答．

解答 解：A能與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出CO₂，說明A中含有羧基，A的分子式為C₄H₈O₂，為飽和一元羧酸，A的核磁共振氫譜中有三組峰，則A的結(jié)構(gòu)簡式為（CH₃）₂CHCOOH，結(jié)合信息②可知A和溴發(fā)生取代反應(yīng)生成B為（CH₃）₂CBrCOOH，B在氫氧化鈉的醇溶液、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)，然后酸化得到C，則C結(jié)構(gòu)簡式為CH₂=C（CH₃）COOH．D的分子式為C₇H₈O，苯環(huán)上的一氯代物只有兩種，應(yīng)含有2個不同的側(cè)鏈且處于對位，則D為，與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成E為，E在氫氧化鈉水溶液發(fā)生水解反應(yīng)，酸化得到H，由于同一個碳原子上連有兩個羥基不穩(wěn)定，易脫水形成羰基，故F為，C與F反應(yīng)生成H，其分子中含有醛基和酯基，故H為．
（1）A的結(jié)構(gòu)簡式為（CH₃）₂CHCOOH，系統(tǒng)命名為2-甲基丙酸，C結(jié)構(gòu)簡式為CH₂=C（CH₃）COOH，官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)簡式為：-COOH、，
故答案為：2-甲基丙酸；-COOH、；
（2）B生成C的第①步反應(yīng)的化學(xué)方程式為：（CH₃）₂CBrCOOH+2NaOH$→_{△}^{醇}$+NaBr+2H₂O，該反應(yīng)的類型為消去反應(yīng)，
故答案為：（CH₃）₂CBrCOOH+2NaOH$→_{△}^{醇}$+NaBr+2H₂O；消去反應(yīng)；
（3）C和F在一定條件下反應(yīng)生成H的化學(xué)方程式為：CH₂=C（CH₃）COOH+$\stackrel{一定條件}{→}$+H₂O，
故答案為：CH₂=C（CH₃）COOH+$\stackrel{一定條件}{→}$+H₂O；
（4）F為，F(xiàn)的同系物G比F相對分子質(zhì)量大14，說明G比F多一個-CH₂，G的同分異構(gòu)體中能同時滿足如下條件：①苯環(huán)上只有兩個取代基；②不能使FeCl₃溶液顯色，說明不含酚羥基，
取代基為-CH₂OH、-CHO，或-OCH₃、-CHO，或-COOH、-CH₃，或HCOO-、-CH₃，各有鄰、間、對三種結(jié)構(gòu)，所以符合條件的有12種；
G的一個同分異構(gòu)體被酸性高錳酸鉀溶液氧化后核磁共振氫譜為兩組峰，且峰面積比為2：1，G的這種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為，
故答案為：12；．

點(diǎn)評 本題考查有機(jī)物推斷，需要對給予的信息進(jìn)行利用，能較好的考查學(xué)生自學(xué)能力、分析理解能力，熟練掌握官能團(tuán)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化關(guān)系．