Question

5．有機(jī)物A～I(xiàn)之間有如下關(guān)系．A為生活中常見(jiàn)物質(zhì)，只含C、H、O三種元素，且質(zhì)量之比為12：3：8；D是一種芳香族化合物，且Mr（F）＞Mr（I）．

已知兩分子醛在一定條件下可發(fā)生如下反應(yīng)（其中R，R'為H或烴基）

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）A的分子式；I的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．
（2）G中含氧官能團(tuán)的名稱是羧基；F→G的反應(yīng)類型為加成反應(yīng)．
（3）寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：
①A→B2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O
②D→E
（4）F有多種同分異構(gòu)體，寫(xiě)出兩種與F具有相同官能團(tuán)，且核磁共振氫譜有5個(gè)吸收峰的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、．
（5）請(qǐng)仿照題中流程圖合成路線（有機(jī)物寫(xiě)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，無(wú)需寫(xiě)化學(xué)方程式），設(shè)計(jì)以乙醇為起始主原料合成聚草酸乙二酯的合成路線，其它無(wú)機(jī)試劑任選．

Answer 1

分析 物質(zhì)A為生活中常見(jiàn)的有機(jī)物，只含有C、H、O三種元素，且它們的質(zhì)量比為12：3：8，則N（C）：N（H）：N（O）=$\frac{12}{12}$：$\frac{3}{1}$：$\frac{8}{16}$=2：6：1，最簡(jiǎn)式為C₂H₆O，最簡(jiǎn)式中H原子已經(jīng)飽和碳的四價(jià)結(jié)構(gòu)，故分子式為C₂H₆O，其A能發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成B，則A為CH₃CH₂OH，B為CH₃CHO，B與C發(fā)生信息中的反應(yīng)生成D，D為烯醛，而D與銀氨溶液發(fā)生氧化反應(yīng)生成E，E酸化得F，結(jié)合E的分子式可知，D分子式為C₉H₈O，由B、D分子式可知C的分子式為C₉H₈O+H₂O-C₂H₄O=C₇H₆O，而物質(zhì)D是一種芳香族化合物，故C為，D為E為，F(xiàn)為，F(xiàn)與溴水發(fā)生加成反應(yīng)生成G為，G發(fā)生消去反應(yīng)生成I為，以乙醇為起始主原料合成聚草酸乙二酯，可以用乙醇發(fā)生消去生成乙烯，乙烯再與溴發(fā)生加成后水解得乙二醇，乙二醇經(jīng)兩步氧化得乙二酸，乙二酸與乙二醇發(fā)生縮聚即可得乙二醇，據(jù)此解答．

解答 解：物質(zhì)A為生活中常見(jiàn)的有機(jī)物，只含有C、H、O三種元素，且它們的質(zhì)量比為12：3：8，則N（C）：N（H）：N（O）=$\frac{12}{12}$：$\frac{3}{1}$：$\frac{8}{16}$=2：6：1，最簡(jiǎn)式為C₂H₆O，最簡(jiǎn)式中H原子已經(jīng)飽和碳的四價(jià)結(jié)構(gòu)，故分子式為C₂H₆O，其A能發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成B，則A為CH₃CH₂OH，B為CH₃CHO，B與C發(fā)生信息中的反應(yīng)生成D，D為烯醛，而D與銀氨溶液發(fā)生氧化反應(yīng)生成E，E酸化得F，結(jié)合E的分子式可知，D分子式為C₉H₈O，由B、D分子式可知C的分子式為C₉H₈O+H₂O-C₂H₄O=C₇H₆O，而物質(zhì)D是一種芳香族化合物，故C為，D為E為，F(xiàn)為，F(xiàn)與溴水發(fā)生加成反應(yīng)生成G為，G發(fā)生消去反應(yīng)生成I為，
（1）根據(jù)上面的分析可知，A的分子式為C₂H₆O，I的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，
故答案為：C₂H₆O；；
（2）G為，G中含氧官能團(tuán)的名稱是 羧基，F(xiàn)→G的反應(yīng)類型為加成反應(yīng)，
故答案為：羧基；加成反應(yīng)；
（3）①A→B的反應(yīng)化學(xué)方程式為2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O，②D→E 的反應(yīng)化學(xué)方程式為，
故答案為：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O；；
（4）F為，與F具有相同官能團(tuán)，且核磁共振氫譜有5個(gè)吸收峰的F的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 為、，
故答案為：、；
（5）請(qǐng)以乙醇為起始主原料合成聚草酸乙二酯，可以用乙醇發(fā)生消去生成乙烯，乙烯再與溴發(fā)生加成后水解得乙二醇，乙二醇經(jīng)兩步氧化得乙二酸，乙二酸與乙二醇發(fā)生縮聚即可得乙二醇，反應(yīng)的合成路線為C₂H₆O$→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₂=CH₂$\stackrel{Br_{2}}{→}$CH₂BrCH₂Br$→_{△}^{NaOH溶液}$CH₂OHCH₂OH$\stackrel{氧氣}{→}$OHCCHO$\stackrel{氧氣}{→}$HOOCCOOH$→_{濃H_{2}SO_{4}△}^{CH_{2}OHCH_{2}OH}$，
故答案為：C₂H₆O$→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₂=CH₂$\stackrel{Br_{2}}{→}$CH₂BrCH₂Br$→_{△}^{NaOH溶液}$CH₂OHCH₂OH$\stackrel{氧氣}{→}$OHCCHO$\stackrel{氧氣}{→}$HOOCCOOH$→_{濃H_{2}SO_{4}△}^{CH_{2}OHCH_{2}OH}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)推斷與合成，計(jì)算確定A為乙醇，再結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化關(guān)系與信息進(jìn)行推斷判斷發(fā)生的反應(yīng)、含有的官能團(tuán)，充分利用有機(jī)物分子式確定C為苯甲醛，是對(duì)有機(jī)化合物知識(shí)的綜合考查，能較好的考查學(xué)生的自學(xué)能力和分析推理能力，是高考熱點(diǎn)題型，難度中等．