Question

已知：
有機(jī)物X只含碳、氫、氧三種元素，分子中碳、氫、氧原子個數(shù)比為7：10：3，X具有酸性，1mol X需要1mol氫氧化鈉完全中和，1mol X也可以和1mol Br₂加成，經(jīng)質(zhì)譜法測定X的相對分子質(zhì)量不大于150．各有機(jī)物的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示．

回答下列問題：
（1）寫出X的結(jié)構(gòu)簡式

 

．
（2）步驟（8）的反應(yīng)類型是

 

（3）A-F六種物質(zhì)中含有手性碳原子的是

 

（用字母填寫）．
（4）寫出一種符合下列條件的D的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式

 

．
①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)； ②鏈狀分子中不含手性碳原子； ③1H核磁共振譜（1H-NMR）顯示，只有四個吸收峰．
（5）寫出一定條件下F生成高分子化合物的方程式

 

．
（6）丙酮酸是E的最簡單的同系物，試以丙酮酸為原料合成乙二酸（用合成路線流程圖表示，并注明反應(yīng)條件）
提示：①合成過程中無機(jī)試劑任選；②合成路線流程圖示例如下：
CH₃CH₂OH

濃硫酸

170℃

H₂C=CH₂

Br2

BrH₂C-CH₂Br．

Answer 1

考點：有機(jī)物的推斷

專題：

分析：有機(jī)物X只含碳、氫、氧三種元素，分子中碳、氫、氧原子個數(shù)比為7：10：3，X的相對分子質(zhì)量不大于150，則X分子式為C₇H₁₀O₃，X具有酸性，1molX需要1mol氫氧化鈉完全中和，則X分子中含有1個-COOH，1molX可以和1molBr₂加成，則X分子中含有1個碳碳雙鍵，X的不飽和度為

2×7+2-10

2

=3，結(jié)合X與NaBH₄發(fā)生還原反應(yīng)，可知X分子中還含有一個C=O雙鍵．
X發(fā)生氧化反應(yīng)得到乙二酸與E，則X分子中存在HOOC-CH=結(jié)構(gòu)，E分子中含有5個C原子，E發(fā)生還原反應(yīng)生成F，F(xiàn)中含有羥基、羧基，F(xiàn)發(fā)生酯化反應(yīng)生成五元環(huán)化合物，只能為1分子F發(fā)生分子內(nèi)酯化反應(yīng)生成環(huán)酯，則F分子中羥基連接的碳原子與羧基之間相隔2個碳原子，即X中存在結(jié)構(gòu)：HOOC-CH=CH-C-C-CO-，
X發(fā)生C=O雙鍵的還原反應(yīng)生成A，A與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成B，故B中存在結(jié)構(gòu)：HOOC-CH₂-CH₂-C-C-CH（OH）-，B發(fā)生消去反應(yīng)生成C，C發(fā)生碳碳雙鍵臭氧氧化生成D與C₂H₄O，C₂H₄O能與銀氨溶液反應(yīng)生成H，故C₂H₄O為CH₃CHO，H為CH₃COONH₄，可推知C分子中存在CH₃CH=結(jié)構(gòu)，綜上分析可知，X為HOOC-CH=CH-CH₂-CH₂-CO-CH₃，則E為HOOC-CH₂-CH₂-CO-CH₃，F(xiàn)為HOOC-CH₂-CH₂-CH（OH）-CH₃，五元環(huán)化合物為．X發(fā)生還原反應(yīng)生成A為HOOC-CH=CH-CH₂-CH₂-CH（OH）-CH₃，A與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成B為HOOC-（CH₂）₄-CH（OH）-CH₃，B發(fā)生消去反應(yīng)生成C為HOOC-CH₂-CH₂-CH₂-CH=CHCH₃，C發(fā)生信息中臭氧氧化發(fā)生生成乙醛與D，則D為HOOC-CH₂-CH₂-CH₂-CHO，據(jù)此解答．

解答： 解：有機(jī)物X只含碳、氫、氧三種元素，分子中碳、氫、氧原子個數(shù)比為7：10：3，X的相對分子質(zhì)量不大于150，則X分子式為C₇H₁₀O₃，X具有酸性，1molX需要1mol氫氧化鈉完全中和，則X分子中含有1個-COOH，1molX可以和1molBr₂加成，則X分子中含有1個碳碳雙鍵，X的不飽和度為

2×7+2-10

2

=3，結(jié)合X與NaBH₄發(fā)生還原反應(yīng)，可知X分子中還含有一個C=O雙鍵．
X發(fā)生氧化反應(yīng)得到乙二酸與E，則X分子中存在HOOC-CH=結(jié)構(gòu)，E分子中含有5個C原子，E發(fā)生還原反應(yīng)生成F，F(xiàn)中含有羥基、羧基，F(xiàn)發(fā)生酯化反應(yīng)生成五元環(huán)化合物，只能為1分子F發(fā)生分子內(nèi)酯化反應(yīng)生成環(huán)酯，則F分子中羥基連接的碳原子與羧基之間相隔2個碳原子，即X中存在結(jié)構(gòu)：HOOC-CH=CH-C-C-CO-，
X發(fā)生C=O雙鍵的還原反應(yīng)生成A，A與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成B，故B中存在結(jié)構(gòu)：HOOC-CH₂-CH₂-C-C-CH（OH）-，B發(fā)生消去反應(yīng)生成C，C發(fā)生碳碳雙鍵臭氧氧化生成D與C₂H₄O，C₂H₄O能與銀氨溶液反應(yīng)生成H，故C₂H₄O為CH₃CHO，H為CH₃COONH₄，可推知C分子中存在CH₃CH=結(jié)構(gòu)，綜上分析可知，X為HOOC-CH=CH-CH₂-CH₂-CO-CH₃，則E為HOOC-CH₂-CH₂-CO-CH₃，F(xiàn)為HOOC-CH₂-CH₂-CH（OH）-CH₃，五元環(huán)化合物為．X發(fā)生還原反應(yīng)生成A為HOOC-CH=CH-CH₂-CH₂-CH（OH）-CH₃，A與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成B為HOOC-（CH₂）₄-CH（OH）-CH₃，B發(fā)生消去反應(yīng)生成C為HOOC-CH₂-CH₂-CH₂-CH=CHCH₃，C發(fā)生信息中臭氧氧化發(fā)生生成乙醛與D，則D為HOOC-CH₂-CH₂-CH₂-CHO，
（1）由上述分析可知，X的結(jié)構(gòu)簡式為HOOC-CH=CH-CH₂-CH₂-CO-CH₃，故答案為：HOOC-CH=CH-CH₂-CH₂-CO-CH₃；
（2）步驟（8）是醇與羧酸發(fā)生的酯化反應(yīng)，故答案為：酯化反應(yīng)；
（3）A-F六種物質(zhì)中，A[HOOC-CH=CH-CH₂-CH₂-CH（OH）-CH₃]、B[HOOC-（CH₂）₄-CH（OH）-CH₃]、F[HOOC-CH₂-CH₂-CH（OH）-CH₃]分子中均存在1個碳原子連接4個不同的原子或原子團(tuán)，含有手性碳原子，故答案為：ABF；
（4）D（HOOC-CH₂-CH₂-CH₂-CHO）的同分異構(gòu)體符合下列條件：①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，含有醛基； ②鏈狀分子中不含手性碳原子； ③¹H核磁共振譜（¹H-NMR）顯示，只有四個吸收峰，符合條件的一種同分異構(gòu)體為：OHCCH₂CH（OH）CH₂CHO等，
故答案為：OHCCH₂CH（OH）CH₂CHO；
（5）F為HOOC-CH₂-CH₂-CH（OH）-CH₃，一定條件下F發(fā)生縮聚反應(yīng)生成高分子化合物，該反應(yīng)方程式 為：，
故答案為：；
（6）丙酮酸是E的最簡單的同系物，以丙酮酸為原料合成乙二酸，先在NaBH₄、酸性條件下發(fā)生羰基還原反應(yīng)生成CH₃CH（OH）COOH，再在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成CH₂=CHCOOH，最后用酸性高錳酸鉀氧化得到HOOC-COOH，合成路線流程圖為：，
故答案為：．

點評：本題考查有機(jī)物推斷與合成，綜合分析確定X的結(jié)構(gòu)特點是關(guān)鍵，再結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系推斷，需要學(xué)生熟練掌握官能團(tuán)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化，側(cè)重考查學(xué)生分析推理能力，難度較大．