Question

12．下面是有名的Diels-Alder反應(yīng)的一個實例：

請認(rèn)真分析上述變化，回答下列問題：
以某鏈烴A為起始原料合成化合物G的路徑如（圖中Mr表示相對分子質(zhì)量）：

（1）指出反應(yīng)類型：B→C取代反應(yīng)，F(xiàn)→G加成反應(yīng)．
（2）寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式：ACH₂=CH-CH=CH₂，F(xiàn)．
（3）寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：B→CBrCH₂-CH=CH-CH₂Br+2NaOH$\stackrel{△}{→}$HOCH₂-CH=CH-CH₂OH+2NaBr，D→EHOOC-CH=CH-COOH+2C₂H₅OH$?_{△}^{濃硫酸}$C₂H₅OOC-CH=CH-COOC₂H₅+2H₂O．
（4）C→D的轉(zhuǎn)化不能一步實現(xiàn)，請設(shè)計C→D的合成路線：HO-CH₂-CH=CH-CH₂-OH$\stackrel{HCl}{→}$HO-CH₂-CH₂-CH（Cl）-CH₂-OH$\stackrel{酸性高錳酸鉀}{→}$HOOC-CH₂-CH（Cl）-COOH$→_{酸化}^{NaOH（乙醇）}$HOOC-CH=CH-COOH．

Answer 1

分析 某鏈烴A的相對分子質(zhì)量為54，則分子中碳原子最大數(shù)目為$\frac{54}{12}$=4…6，所以該烴的分子式為C₄H₆，其不飽和度=2$\frac{2×4+2-6}{2}$=2，則該烴是炔烴或二烯烴；A和溴發(fā)生加成反應(yīng)生成B，根據(jù)A和B的相對分子質(zhì)量知，A和溴是1：1加成，則A是二烯烴，兩個雙鍵同時連在一個碳原子上不是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則A的結(jié)構(gòu)簡式為：CH₂=CH-CH=CH₂，B通過水解反應(yīng)，溴原子被取代引入2個羥基生成C．根據(jù)D和E的相對分子質(zhì)量可判斷，D在濃硫酸加熱條件下與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成E，D中含有2個羧基，故B為BrCH₂CH=CHCH₂Br，C為HOCH₂CH=CHCH₂OH，D為HOOCCH=CHCOOH，E為CH₃CH₂OOCCH=CHCOOCH₂CH₃．根據(jù)已知信息可知，F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為，則G的結(jié)構(gòu)簡式，據(jù)此解答．

解答 解：（1）根據(jù)以上分析，B在氫氧化鈉的水溶液中發(fā)生水解反應(yīng)生成C，F(xiàn)與Br₂發(fā)生加成反應(yīng)生成G，故答案為：取代反應(yīng)；加成反應(yīng)；
（2）根據(jù)以上分析，A為CH₂=CH-CH=CH₂，F(xiàn)為，故答案為：CH₂=CH-CH=CH₂，；
（3）B在氫氧化鈉的水溶液中發(fā)生水解反應(yīng)生成C，則B→C方程式為：BrCH₂-CH=CH-CH₂Br+2NaOH $\stackrel{△}{→}$HOCH₂-CH=CH-CH₂OH+2NaBr；根據(jù)D和E的相對分子質(zhì)量可判斷，D在濃硫酸加熱條件下與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成E，則D→E的方程式為：HOOC-CH=CH-COOH+2C₂H₅OH$?_{△}^{濃硫酸}$C₂H₅OOC-CH=CH-COOC₂H₅+2H₂O，
故答案為：BrCH₂-CH=CH-CH₂Br+2NaOH $\stackrel{△}{→}$HOCH₂-CH=CH-CH₂OH+2NaBr；HOOC-CH=CH-COOH+2C₂H₅OH$?_{△}^{濃硫酸}$C₂H₅OOC-CH=CH-COOC₂H₅+2H₂O；
（4）C為HOCH₂CH=CHCH₂OH，D為HOOCCH=CHCOOH，若一步轉(zhuǎn)化時，碳碳雙鍵能夠被氧化，應(yīng)先與HCl加成，保護碳碳雙鍵，氧化羥基之后再消去HCl生成碳碳雙鍵，具體步驟可以是HO-CH₂-CH=CH-CH₂-OH$\stackrel{HCl}{→}$HO-CH₂-CH₂-CH（Cl）-CH₂-OH$\stackrel{酸性高錳酸鉀}{→}$HOOC-CH₂-CH（Cl）-COOH    $→_{酸化}^{NaOH（乙醇）}$HOOC-CH=CH-COOH，
故答案為：HO-CH₂-CH=CH-CH₂-OH$\stackrel{HCl}{→}$HO-CH₂-CH₂-CH（Cl）-CH₂-OH$\stackrel{酸性高錳酸鉀}{→}$HOOC-CH₂-CH（Cl）-COOH    $→_{酸化}^{NaOH（乙醇）}$HOOC-CH=CH-COOH．

點評 本題考查有機物推斷，需要學(xué)生對給予的信息進行利用，根據(jù)有機物相對分子質(zhì)量判斷發(fā)生的反應(yīng)，確定D中含有2個羧基，需要學(xué)生熟練掌握官能團的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化，側(cè)重考查學(xué)生的分析推理能力，難度較大．