Question

5．化合物H的分子中含有醛基和酯基，H可以用C和F在一定條件下合成（如圖所示）

已知以下信息：
①A的核磁共振氫譜中有三組峰，且能與飽和碳酸氫鈉溶液反應放出CO₂．
②RCH₂COOH$→_{P（催化量）}^{Br_{2}}$
③化合物D苯環(huán)上的一氯代物只有兩種．
④通常同一個碳原子上連有兩個羥基時不穩(wěn)定，易脫水形成羰基．
（1）A的系統(tǒng)命名為2-甲基丙酸，C中官能團的結構簡式為-COOH、；
（2）B生成C的第①步反應的化學方程式為（CH₃）₂CBrCOOH+2NaOH$→_{△}^{醇}$+NaBr+2H₂O，該反應的類型為消去反應；
（3）C和F在一定條件下反應生成H的化學方程式為CH₂=C（CH₃）COOH+$\stackrel{一定條件}{→}$+H₂O．
（4）F的同系物G 比F 相對分子質量大14，G的同分異構體中能同時滿足如下條件的共有12種（不考慮立體異構）
①苯環(huán)上只有兩個取代基，②不能使FeCl₃溶液顯色．
G的一個同分異構體被酸性高錳酸鉀溶液氧化后核磁共振氫譜為兩組峰，且峰面積比為2：1，寫出G的這種同分異構體的結構簡式為．

Answer 1

分析 A能與飽和碳酸氫鈉溶液反應放出CO₂，說明A中含有羧基，A的分子式為C₄H₈O₂，為飽和一元羧酸，A的核磁共振氫譜中有三組峰，則A的結構簡式為（CH₃）₂CHCOOH，結合信息②可知A和溴發(fā)生取代反應生成B為（CH₃）₂CBrCOOH，B在氫氧化鈉的醇溶液、加熱條件下發(fā)生消去反應，然后酸化得到C，則C結構簡式為CH₂=C（CH₃）COOH．D的分子式為C₇H₈O，苯環(huán)上的一氯代物只有兩種，應含有2個不同的側鏈且處于對位，則D為，與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應生成E為，E在氫氧化鈉水溶液發(fā)生水解反應，酸化得到H，由于同一個碳原子上連有兩個羥基不穩(wěn)定，易脫水形成羰基，故F為，C與F反應生成H，其分子中含有醛基和酯基，故H為，據(jù)此解答．

解答 解：A能與飽和碳酸氫鈉溶液反應放出CO₂，說明A中含有羧基，A的分子式為C₄H₈O₂，為飽和一元羧酸，A的核磁共振氫譜中有三組峰，則A的結構簡式為（CH₃）₂CHCOOH，結合信息②可知A和溴發(fā)生取代反應生成B為（CH₃）₂CBrCOOH，B在氫氧化鈉的醇溶液、加熱條件下發(fā)生消去反應，然后酸化得到C，則C結構簡式為CH₂=C（CH₃）COOH．D的分子式為C₇H₈O，苯環(huán)上的一氯代物只有兩種，應含有2個不同的側鏈且處于對位，則D為，與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應生成E為，E在氫氧化鈉水溶液發(fā)生水解反應，酸化得到H，由于同一個碳原子上連有兩個羥基不穩(wěn)定，易脫水形成羰基，故F為，C與F反應生成H，其分子中含有醛基和酯基，故H為．
（1）A的結構簡式為（CH₃）₂CHCOOH，系統(tǒng)命名為2-甲基丙酸，C結構簡式為CH₂=C（CH₃）COOH，官能團的結構簡式為：-COOH、，
故答案為：2-甲基丙酸；-COOH、；
（2）B生成C的第①步反應的化學方程式為：（CH₃）₂CBrCOOH+2NaOH$→_{△}^{醇}$+NaBr+2H₂O，該反應的類型為消去反應，
故答案為：（CH₃）₂CBrCOOH+2NaOH$→_{△}^{醇}$+NaBr+2H₂O；消去反應；
（3）C和F在一定條件下反應生成H的化學方程式為：CH₂=C（CH₃）COOH+$\stackrel{一定條件}{→}$+H₂O，
故答案為：CH₂=C（CH₃）COOH+$\stackrel{一定條件}{→}$+H₂O；
（4）F為，F(xiàn)的同系物G比F相對分子質量大14，說明G比F多一個-CH₂，G的同分異構體中能同時滿足如下條件：①苯環(huán)上只有兩個取代基；②不能使FeCl₃溶液顯色，說明不含酚羥基，
取代基為-CH₂OH、-CHO，或-OCH₃、-CHO，或-COOH、-CH₃，或HCOO-、-CH₃，各有鄰、間、對三種結構，所以符合條件的有12種；
G的一個同分異構體被酸性高錳酸鉀溶液氧化后核磁共振氫譜為兩組峰，且峰面積比為2：1，G的這種同分異構體的結構簡式為，
故答案為：12；．

點評 本題考查有機物推斷，需要對給予的信息進行利用，能較好的考查學生自學能力、分析理解能力，熟練掌握官能團的性質與轉化關系．