Question

8．有機(jī)物E（C₆H₈O₄）廣泛應(yīng)用于涂料行業(yè)中，某同學(xué)設(shè)計(jì)如下路線合成E（其中A的相對(duì)分子質(zhì)量是56，B的相對(duì)分子質(zhì)量比A大69）．

（1）烴A的分子式是C₄H₈．
（2）①的反應(yīng)類型是取代反應(yīng)；②的反應(yīng)類型是取代反應(yīng)．
（3）已知E為順式結(jié)構(gòu)，則用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示其結(jié)構(gòu)是；在其HNMR譜中，有2種峰，其峰面積比為1：3．E能發(fā)生聚合反應(yīng)，寫(xiě)出其化學(xué)方程式
（4）E存在多種同分異構(gòu)體，其中符合下列要求的同分異構(gòu)體有18種（不考慮立體異構(gòu)）．
①能使溴的四氯化碳溶液褪色；
②1mol物質(zhì)與足量的NaHCO₃溶液反應(yīng)放出2mol CO₂
（5）若C轉(zhuǎn)化為D經(jīng)過(guò)如下4步反應(yīng)完成：C$\stackrel{④}{→}$$\stackrel{⑤KMnO_{4}/H+}{→}$$\stackrel{⑥}{→}$$\stackrel{⑦酸化}{→}$D．則⑥所需的無(wú)機(jī)試劑及反應(yīng)條件是氫氧化鈉醇溶液、加熱；④的化學(xué)方程式是．

Answer 1

分析 烴A的相對(duì)分子質(zhì)量是56，烴A中碳原子最大數(shù)目為$\frac{56}{12}$=4…8，故A的分子式為C₄H₈，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，B為氯代烴，B的相對(duì)分子質(zhì)量比A大69，B為二元氯代烴，故C為二元醇，由C與D（C₄H₄O₄）的分子式可知，C發(fā)生氧化反應(yīng)生成D，且D為二元羧酸，D的不飽和度為$\frac{4×2+2-4}{2}$=3，故D中含有C=C雙鍵，D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOOC-CH=CH-COOH，逆推可知，C為HOCH₂-CH=CH-CH₂OH，B為ClCH₂-CH=CH-CH₂Cl，A為CH₃CH=CHCH₃，D與CH₃OH在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生酯化反應(yīng)生成E（C₆H₈O₄），故E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃OOC-CH=CH-COOCH₃，據(jù)此解答．

解答 解：烴A的相對(duì)分子質(zhì)量是56，烴A中碳原子最大數(shù)目為$\frac{56}{12}$=4…8，故A的分子式為C₄H₈，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，B為氯代烴，B的相對(duì)分子質(zhì)量比A大69，B為二元氯代烴，故C為二元醇，由C與D（C₄H₄O₄）的分子式可知，C發(fā)生氧化反應(yīng)生成D，且D為二元羧酸，D的不飽和度為$\frac{4×2+2-4}{2}$=3，故D中含有C=C雙鍵，D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOOC-CH=CH-COOH，逆推可知，C為HOCH₂-CH=CH-CH₂OH，B為ClCH₂-CH=CH-CH₂Cl，A為CH₃CH=CHCH₃，D與CH₃OH在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生酯化反應(yīng)生成E（C₆H₈O₄），故E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃OOC-CH=CH-COOCH₃．
（1）烴A的分子式是：C₄H₈，故答案為：C₄H₈；
（2）①的反應(yīng)類型是取代反應(yīng)；②的反應(yīng)類型是取代反應(yīng)，
故答案為：取代；取代；
（3）已知E為順式結(jié)構(gòu)，則用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示其結(jié)構(gòu)是：，在其HNMR譜中，有2種峰，其峰面積比為1：3，E能發(fā)生聚合反應(yīng)，其化學(xué)方程式：，
故答案為：；2；1：3；；
（4）E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃OOC-CH=CH-COOCH₃，E存在多種同分異構(gòu)體，其中符合下列要求的同分異構(gòu)體：
①能使溴的四氯化碳溶液褪色，含有碳碳雙鍵，②1mol物質(zhì)與足量的NaHCO₃溶液反應(yīng)放出2mol CO₂，含有2個(gè)羧基，可以看著丁烯被2個(gè)-COOH取代，1-丁烯被取代，1個(gè)羧基取代1號(hào)碳原子上H原子，另外的-COOH有4種位置，排除重復(fù)的可能情況下：1個(gè)羧基取代2號(hào)碳原子上H原子，另外的-COOH有2種位置，1個(gè)羧基取代3號(hào)碳原子上H原子，另外的-COOH有2種位置，1個(gè)羧基取代4號(hào)碳原子上H原子，另外的-COOH有1種位置，該情況有10種，
2-丁烯被取代，1個(gè)羧基取代1號(hào)碳原子上H原子，另外的-COOH有4種位置，排除重復(fù)的可能情況下，1個(gè)羧基取代2號(hào)碳原子上H原子，另外的-COOH有1種位置，
2-甲基丙烯被取代，1個(gè)羧基取代1號(hào)碳原子上H原子，另外的-COOH有2種位置，排除重復(fù)的可能情況下，1個(gè)羧基取代3號(hào)碳原子上H原子，另外的-COOH有2種位置，
故符合條件的同分異構(gòu)體共有18種，
故答案為：18；
（5）若C轉(zhuǎn)化為D經(jīng)過(guò)如下4步反應(yīng)完成：C$\stackrel{④}{→}$$\stackrel{⑤KMnO_{4}/H+}{→}$$\stackrel{⑥}{→}$$\stackrel{⑦酸化}{→}$D，反應(yīng)④與HCl發(fā)生加成反應(yīng)，保護(hù)C=C雙鍵被酸性高錳酸鉀氧化，反應(yīng)方程式為：，反應(yīng)⑥在氫氧化鈉醇溶液、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)，還原C=C雙鍵，
故答案為：氫氧化鈉醇溶液、加熱；．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物的推斷與合成，根據(jù)反應(yīng)條件及有機(jī)物的分子式確定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，注意掌握官能團(tuán)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化，（4）中同分異構(gòu)體數(shù)目判斷為易錯(cuò)點(diǎn)，注意利用取代法與定一移一法解答，要防止重復(fù)，難度中等．