Question

12．有機(jī)物A（C₁₁H₁₂O₅）同時(shí)滿足下列條件：①含苯環(huán)且不含甲基；②苯環(huán)上一氯取代物只有2種；③1mol A與足量的NaHCO₃反應(yīng)生成1mol CO₂；④遇FeCl₃溶液不顯色．A有如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系：

已知：Na+NaOH$→_{△}^{CaO}$R-H+Na₂CO₃
回答下列問題：
（1）A中有3種官能團(tuán)，H的分子式為C₇H₄O₃Na₂．
（2）由C生成G的反應(yīng)類型是酯化反應(yīng)．
（3）G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，K的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為．
（4）①寫出C→D反應(yīng)的化學(xué)方程式；
②寫出I→J反應(yīng)的離子方程式．
（5）①C的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足下列條件：a．能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，b．能發(fā)生皂化反應(yīng)；c．能與Na反應(yīng)產(chǎn)生H₂氣，共有5種（不含立體異構(gòu)）．其中核磁共振氫譜顯示為3組峰，且峰面積比為6﹕1﹕1的是（寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式）．
②C的所有同分異構(gòu)體在下列一種表征儀器中顯示的信號(hào)（或數(shù)據(jù)）完全相同，該儀器是A（填標(biāo)號(hào)）．
A．元素分析儀   B．質(zhì)譜儀    C．紅外光譜儀   D．核磁共振儀．

Answer 1

分析 A在堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng)得到B與H，A中含有酯基，B酸化得到C具有酸性，則C中含有羧基，C反應(yīng)可以得到聚酯，則C中還含有羥基，由F的結(jié)構(gòu)逆推可知E為CH₂=CHCH₂COOH，C發(fā)生消去反應(yīng)得到E，E發(fā)生加聚反應(yīng)生成F，C在濃硫酸作用下得到五元環(huán)狀酯G，則C為HOCH₂CH₂CH₂COOH，G為，B為HOCH₂CH₂CH₂COONa，C發(fā)生縮聚反應(yīng)得到D為．結(jié)合A分子式可知，H中含有7個(gè)碳原子，H發(fā)生信息中脫羧反應(yīng)得到H，H與二氧化碳、水作用得到F，F(xiàn)與濃溴水作用是白色沉淀，則F中含有酚羥基，1mol A與足量的NaHCO₃反應(yīng)生成1mol CO₂，說(shuō)明A分子中含有1個(gè)-COOH，而A遇FeCl₃溶液不顯色，則A不含酚羥基，則A中酯基為羧酸與酚形成的，A中含苯環(huán)且不含甲基，且苯環(huán)上一氯取代物只有2種，則A中含有2個(gè)對(duì)位位置的取代基，可推知A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，H為，I為，J為，K為．

解答 解：A在堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng)得到B與H，A中含有酯基，B酸化得到C具有酸性，則C中含有羧基，C反應(yīng)可以得到聚酯，則C中還含有羥基，由F的結(jié)構(gòu)逆推可知E為CH₂=CHCH₂COOH，C發(fā)生消去反應(yīng)得到E，E發(fā)生加聚反應(yīng)生成F，C在濃硫酸作用下得到五元環(huán)狀酯G，則C為HOCH₂CH₂CH₂COOH，G為，B為HOCH₂CH₂CH₂COONa，C發(fā)生縮聚反應(yīng)得到D為．結(jié)合A分子式可知，H中含有7個(gè)碳原子，H發(fā)生信息中脫羧反應(yīng)得到H，H與二氧化碳、水作用得到F，F(xiàn)與濃溴水作用是白色沉淀，則F中含有酚羥基，1mol A與足量的NaHCO₃反應(yīng)生成1mol CO₂，說(shuō)明A分子中含有1個(gè)-COOH，而A遇FeCl₃溶液不顯色，則A不含酚羥基，則A中酯基為羧酸與酚形成的，A中含苯環(huán)且不含甲基，且苯環(huán)上一氯取代物只有2種，則A中含有2個(gè)對(duì)位位置的取代基，可推知A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，H為，I為，J為，K為．
（1）A為，有羧基、酯基、羥基3種官能團(tuán)，H為，分子式為：C₇H₄O₃Na₂，故答案為：3；C₇H₄O₃Na₂；
（2）由C生成G的反應(yīng)類型是酯化反應(yīng)，故答案為：酯化反應(yīng)；
（3）G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，K的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，
故答案為：；；
（4）①C→D反應(yīng)的化學(xué)方程式：，
②I→J反應(yīng)的離子方程式：，
故答案為：；；
（5）①C為HOCH₂CH₂CH₂COOH，C的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足下列條件：a．能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說(shuō)明含有醛基，b．能發(fā)生皂化反應(yīng)，含有甲酸形成的酯基，c．能與Na反應(yīng)產(chǎn)生H₂，還含有羥基，可以看作丙烷中H原子被-OH、-OOCH取代，-OOCH取代甲基中H原子，-OH有3種位置，-OOCH取代亞甲基中H原子，-OH有2種位置，共有5種（不含立體異構(gòu)），其中核磁共振氫譜顯示為3組峰，且峰面積比為6﹕1﹕1的是：，
故答案為：5；；
②C的所有同分異構(gòu)體中組成元素相同，結(jié)構(gòu)不同，由元素分析儀顯示的信號(hào)（或數(shù)據(jù)）完全相同，
故選：A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物推斷與合成、有機(jī)反應(yīng)類型、同分異構(gòu)體書寫、有機(jī)反應(yīng)方程式等，根據(jù)反應(yīng)條件判斷物質(zhì)含有的官能團(tuán)，綜合分析確定A的結(jié)構(gòu)，側(cè)重考查學(xué)生分析推理能力，需要學(xué)生熟練掌握官能團(tuán)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化，難度中等．