Question

結(jié)構(gòu)的研究是有機化學最重要的研究領(lǐng)域．某有機物X（C₁₂H₁₃O₆Br）分子中含有多種官能團，其結(jié)構(gòu)簡式如下：（其中Ⅰ、Ⅱ為未知部分的結(jié)構(gòu)）．

為推測X的分子結(jié)構(gòu)，進行如圖轉(zhuǎn)化：

已知向D的水溶液中滴入FeCl₃溶液顯紫色，對D的結(jié)構(gòu)進行光譜分析，在氫核磁共振譜上顯示只有兩種信號．M、N互為同分異構(gòu)體，M中含有一個六原子環(huán)，N能使溴的四氯化碳溶液褪色，G能與NaHCO₃溶液反應(yīng)．請回答：
（1）G分子所含官能團的名稱是

羧基、羥基

；
（2）D不可以發(fā)生的反應(yīng)有（選填序號）

②

；
①加成反應(yīng)     ②消去反應(yīng)     ③氧化反應(yīng)     ④取代反應(yīng)
（3）寫出上圖轉(zhuǎn)化中反應(yīng)①和②的化學方程式
①B+F→M

HOCH₂CH₂OH+HOOC-COOH

濃H2SO4

△

2H₂O+

；
②G→N

；
（4）已知向X中加入FeCl₃溶液，能發(fā)生顯色反應(yīng)，則X的結(jié)構(gòu)簡式是：

1mol該 X與足量的NaOH溶液作用，最多可消耗NaOH

5

mol．
（5）有一種化工產(chǎn)品的中間體W與G互為同分異構(gòu)體，W的分子中只含有羧基、羥基和醛基三種官能團，且同一個碳原子上不能同時連有兩個羥基．則W的分子結(jié)構(gòu)有

2種

種，寫出任意一種的結(jié)構(gòu)簡式

．

Answer 1

分析：D為X的水解產(chǎn)物，向D的水溶液中滴入FeCl₃溶液顯紫色，對D的結(jié)構(gòu)進行光譜分析，在氫核磁共振譜上顯示只有兩種信號，說明D含有苯環(huán)，且有兩個對稱結(jié)構(gòu)，為-OH，D的結(jié)構(gòu)應(yīng)為：，由B+F→M（C₄H₄O₄）可知B為HOCH₂CH₂OH，F(xiàn)為HOOC-COOH，M為，由X含有結(jié)構(gòu)可知G為，因G

濃H2SO4

△

N，且M、N互為同分異構(gòu)體，N能使溴的四氯化碳溶液褪色，說明N中含有C=C鍵，其結(jié)構(gòu)簡式為HOOC-CH=CH-COOH，以此回答題中各問：
（1）G的結(jié)構(gòu)為，以此判斷含有的官能團；
（2）D的結(jié)構(gòu)為，根據(jù)結(jié)構(gòu)判斷可能具有的性質(zhì)；
（3）①醇和羧酸在濃硫酸和加熱條件下可發(fā)生酯化反應(yīng)，生成酯和水；
②在濃硫酸條件下，羥基鄰位C原子上有H原子，在濃硫酸作用下可發(fā)生消去反應(yīng)生成含C=C鍵的物質(zhì)；
（4）X水解產(chǎn)物酸化后生成：、HOCH₂CH₂OH和，則X的結(jié)構(gòu)可能為：，結(jié)構(gòu)中含有1molBr，1mol酚羥基、2mol酯基，其中有1mol酯基水解生成1mol-COOH和1mol酚羥基，共消耗5molNaOH；
（5）W與G互為同分異構(gòu)體，分子式為C₄H₆O₅，W的分子中只含有羧基、羥基和醛基三種官能團，且同一個碳原子上不能同時連有兩個羥基，則結(jié)構(gòu)中含有1個羧基、1個醛基和2個羥基，分別連接在3個碳原子上．

解答：解：（1）G的結(jié)構(gòu)為，分子中含有羧基、羥基，故答案為：羧基、羥基；    
 （2）D的結(jié)構(gòu)為，結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)和酚羥基，在一定條件下能發(fā)生加成、取代和氧化反應(yīng)，故答案為：②；
（3）①醇和羧酸在濃硫酸和加熱條件下可發(fā)生酯化反應(yīng)，生成酯和水，①的反應(yīng)為：HOCH₂CH₂OH+HOOC-COOH

濃H2SO4

△

2H₂O+，
故答案為：HOCH₂CH₂OH+HOOC-COOH

濃H2SO4

△

2H₂O+；
②在濃硫酸條件下，羥基鄰位C原子上有H原子，在濃硫酸作用下可發(fā)生消去反應(yīng)生成含C=C鍵的物質(zhì)，②的反應(yīng)為：
，
故答案為：；
（4）X水解產(chǎn)物酸化后生成：、HOCH₂CH₂OH和，則X的結(jié)構(gòu)可能為：，結(jié)構(gòu)中含有1molBr，1mol酚羥基、2mol酯基，其中有1mol酯基水解生成1mol-COOH和1mol酚羥基，共消耗5molNaOH，
故答案為：；5mol；
（5）W與G互為同分異構(gòu)體，分子式為C₄H₆O₅，W的分子中只含有羧基、羥基和醛基三種官能團，且同一個碳原子上不能同時連有兩個羥基，則結(jié)構(gòu)中含有1個羧基、1個醛基和2個羥基，分別連接在3個碳原子上，可能的結(jié)構(gòu)有2種，為
，故答案為：2種；．

點評：本題考查有機物的推斷和合成，題目較為綜合，有一定的難度，做題時注意把握題中關(guān)鍵信息，采用正逆推相結(jié)合的方法推斷．