Question

13．淀粉通過下列轉(zhuǎn)化可以得到C（以下反應(yīng)部分條件略去）：
淀粉$→_{△}^{稀硫酸}$M$\stackrel{一定條件}{→}$N→A$\stackrel{實劑X}{→}$D$→_{△}^{NaOH溶液}$C
A～F六種物質(zhì)可以發(fā)生如圖轉(zhuǎn)化：

注：[O]表示足量常用氧化劑；C 常用于汽車的防凍液．
（1）A的官能團的結(jié)構(gòu)簡式為，其產(chǎn)量可以用來衡量一個國家石油化工的發(fā)展水平．
N 生成A的反應(yīng)條件為濃硫酸、170℃，B的一種同分異構(gòu)體的名稱為乙醛．
（2）①寫出E生成F的離子方程式5HOOC-COOH+2MnO₄^-+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O．
②寫出C₂H₂O₂生成E的化學(xué)方程式（[O]為含銅物質(zhì)）OHC-CHO+4Cu（OH）₂$\stackrel{△}{→}$HOOC-COOH+4Cu₂O↓+4H₂O．
（3）C與E一定條件下反應(yīng)的生成物中相對分子質(zhì)量最小的物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為134g/mol．
（4）H分子含有4個碳，且為C₂H₂O₂的同系物，H的同分異構(gòu)體中含有，且無環(huán)狀結(jié)構(gòu)的同分異構(gòu)體有8種．（不考慮立體異構(gòu)）
（5）芳香化合物G僅含碳、氫、氧三種元素，相對分子質(zhì)量為110．G能與碳酸鈉反應(yīng)，不能與碳酸氫鈉反應(yīng)，且G分子中烴基上的一氯取代物只有一種．則G的結(jié)構(gòu)簡式為．
（6）已知：．
以乙烯為起始原料，選用必要的無機試劑合成正丁酸，寫出合成路線（用結(jié)構(gòu)簡式表示有機物），用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系，箭頭上注明試劑和反應(yīng)條件）．

Answer 1

分析 淀粉在酸性條件下水解得到M為葡萄糖，M轉(zhuǎn)化為N，N轉(zhuǎn)化為A，由（1）中A產(chǎn)量可以用來衡量一個國家石油化工的發(fā)展水平，則A為CH₂=CH₂，則M再酒化酶作用下得到N為CH₃CH₂OH，N在濃硫酸、170℃條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成A，A與試劑X得到D，D在氫氧化鈉水溶液、加熱條件下得到C，C常用于汽車的防凍液，則C為HOCH₂CH₂OH，試劑X可以為溴水，與乙烯發(fā)生加成反應(yīng)得到D，D再發(fā)生水解反應(yīng)得到乙二醇．A發(fā)生氧化反應(yīng)得到C₂H₄O，且C₂H₄O與水反應(yīng)得到C，則C₂H₄O為環(huán)氧乙烷（），乙二醇發(fā)生氧化反應(yīng)生成C₂H₂O₂為OHC-CHO，進一步氧化生成E為HOOC-COOH，HOOC-COOH被酸性高錳酸鉀氧化生成F為二氧化碳，同時生成硫酸錳與水，據(jù)此解答（1-4）；
（5）中芳香化合物G僅含碳、氫、氧三種元素，G能與碳酸鈉反應(yīng)，不能與碳酸氫鈉反應(yīng)，則G不含羧基、含有酚羥基，相對分子質(zhì)量為110，去掉一個苯基（-C₆H₅）、-OH后剩余數(shù)量為110-17-77=16，故還含有一個O原子，則G含有1個苯環(huán)、2個酚羥基，且G分子中烴基上的一氯取代物只有一種，則G最中2個酚羥基處于對位；
（6）乙烯與HBr發(fā)生加成反應(yīng)生成CH₃CH₂Br，然后發(fā)生水解反應(yīng)生成CH₃CH₂OH，再發(fā)生氧化反應(yīng)生成CH₃CHO，2分子乙醛發(fā)生加成反應(yīng)生成，再在濃硫酸加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成CH₃CH=CHCHO，再與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成CH₃CH₂CH₂CH₂OH，在KMnO₄條件下發(fā)生氧化反應(yīng)生成生成CH₃CH₂CH₂COOH，據(jù)此解答．

解答 解：（1）A為CH₂=CH₂，官能團的結(jié)構(gòu)簡式為，N生成A是乙醇在濃硫酸、170℃條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，B為，它的一種同分異構(gòu)體為CH₃CHO，名稱為乙醛，故答案為：；濃硫酸、170℃；乙醛；
（2）①E生成F的離子方程式為：5HOOC-COOH+2MnO₄^-+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
②C₂H₂O₂生成E的化學(xué)方程式（[O]為含銅物質(zhì)）：OHC-CHO+4Cu（OH）₂$\stackrel{△}{→}$HOOC-COOH+4Cu₂O↓+4H₂O，
故答案為：5HOOC-COOH+2MnO₄^-+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；OHC-CHO+4Cu（OH）₂$\stackrel{△}{→}$HOOC-COOH+4Cu₂O↓+4H₂O；
（3）C（HOCH₂CH₂OH）與E（HOOC-COOH）一定條件下反應(yīng)的生成物中相對分子質(zhì)量最小的物質(zhì)為乙二酸乙二醇酯，該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為134g/mol，故答案為：134g/mol；
（4）H分子含有4個碳，且為C₂H₂O₂（OHC-CHO）的同系物，則H的分子式為C₄H₆O₂，H的同分異構(gòu)體中含有，且無環(huán)狀結(jié)構(gòu)，含有酯基或羧基，且還含有1個碳碳雙鍵，符合條件的同分異構(gòu)體有：CH₂=CHCH₂COOH，CH₃CH=CHCOOH，CH₂=C（CH₃）COOH，CH₂=CHCH₂OOCH，CH₃CH=CHOOCH，CH₂=C（CH₃）OOCH，CH₂=CHOOCCH₃，CH₂=CHCOOCH₃，故共有8種，故答案為：8；
（5）中芳香化合物G僅含碳、氫、氧三種元素，G能與碳酸鈉反應(yīng)，不能與碳酸氫鈉反應(yīng)，則G不含羧基、含有酚羥基，相對分子質(zhì)量為110，去掉一個苯基（-C₆H₅）、-OH后剩余數(shù)量為110-17-77=16，故還含有一個O原子，則G含有1個苯環(huán)、2個酚羥基，且G分子中烴基上的一氯取代物只有一種，則G最中2個酚羥基處于對位，故G的結(jié)構(gòu)簡式為，故答案為：；
（6）乙烯與HBr發(fā)生加成反應(yīng)生成CH₃CH₂Br，然后發(fā)生水解反應(yīng)生成CH₃CH₂OH，再發(fā)生氧化反應(yīng)生成CH₃CHO，2分子乙醛發(fā)生加成反應(yīng)生成，再在濃硫酸加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成CH₃CH=CHCHO，再與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成CH₃CH₂CH₂CH₂OH，在KMnO₄條件下發(fā)生氧化反應(yīng)生成生成CH₃CH₂CH₂COOH，合成路線流程圖為：CH₂=CH₂$\stackrel{HBr}{→}$CH₃CH₂Br$→_{△}^{NaOH水溶液}$CH₃CH₂OH$→_{△}^{O_{2}/Cu}$CH₃CHO$→_{OH-}^{CH_{3}CHO}$$→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₃CH=CHCHO$→_{H_{2}}^{催化劑}$CH₃CH₂CH₂CH₂OH$\stackrel{KMnO_{4}}{→}$CH₃CH₂CH₂COOH，故答案為：CH₂=CH₂$\stackrel{HBr}{→}$CH₃CH₂Br$→_{△}^{NaOH水溶液}$CH₃CH₂OH$→_{△}^{O_{2}/Cu}$CH₃CHO$→_{OH-}^{CH_{3}CHO}$$→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₃CH=CHCHO$→_{H_{2}}^{催化劑}$CH₃CH₂CH₂CH₂OH$\stackrel{KMnO_{4}}{→}$CH₃CH₂CH₂COOH．

點評 本題考查有機物推斷，是對有機化學(xué)基礎(chǔ)的綜合考查，需要學(xué)生熟練掌握官能團的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化，乙烯氧化得到環(huán)氧乙烷在中學(xué)中基本不涉及，需要學(xué)生根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系推斷，難度中等．