Question

在有機(jī)合成中，Diels-Alder反應(yīng)可用于合成環(huán)狀有機(jī)物．例如：

若用鍵線式表示，則上述反應(yīng)可寫成：
已知：①兩個(gè)雙鍵同時(shí)連在一個(gè)碳原子上不是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)．
②CH₂=CH-CH=CH₂+X₂→X-CH₂一CH=CH-CH₂一X（X₂=F₂、Cl₂、Br₂）．
現(xiàn)以某直鏈烴A為起始原料合成化合物J．合成路線如下圖所示（圖中M_r表示相對(duì)分子質(zhì)量）

根據(jù)題給信息和所學(xué)知識(shí)同答下列問題：
（1）C中的官能團(tuán)為

 

．
（2）G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

 

．
（3）指出B→C的反應(yīng)類型

 

．
（4）寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：
①G→H：

 

．
②A+I→N：

 

．
（5）根據(jù)E的結(jié)構(gòu)判斷，它可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有（填字母）

 

．
A．取代反應(yīng)    B．加成反應(yīng)    C．加聚反應(yīng)    D．消去反應(yīng)    E．中和反應(yīng)
（6）反應(yīng)I、II中有一步反應(yīng)是與HCl加成，該反應(yīng)是（填：I或II）

 

；設(shè)計(jì)這一步反應(yīng)的目的是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：有機(jī)物的推斷

專題：有機(jī)物的化學(xué)性質(zhì)及推斷

分析：某直鏈烴A的相對(duì)分子質(zhì)量為54，則分子中碳原子最大數(shù)目為

54

12

=4…6，所以該烴的分子式為C₄H₆，其不飽和度=

2×4+2-6

2

=2，則該烴是炔烴或二烯烴；A和溴發(fā)生加成反應(yīng)生成B，根據(jù)A和B的相對(duì)分子質(zhì)量知，A和溴是1：1加成，則A是二烯烴，兩個(gè)雙鍵同時(shí)連在一個(gè)碳原子上不是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：CH₂=CH-CH=CH₂，B通過水解反應(yīng)，溴原子被取代引入2個(gè)羥基．根據(jù)E生成F的反應(yīng)條件可判斷，反應(yīng)是鹵代烴的消去反應(yīng)，根據(jù)G和H的相對(duì)分子質(zhì)量可判斷，G中含有2個(gè)羧基．由于羥基在氧化生成羧基的同時(shí)，碳碳雙鍵也能被氧化，所以C中的碳碳雙鍵要先通過和氯化氫發(fā)生加成反應(yīng)，然后再通過消去反應(yīng)重新生成碳碳雙鍵，故B為BrCH₂CH=CHCH₂Br，C為HOCH₂CH=CHCH₂OH，D為HOCH₂CH₂CH（Cl）CH₂OH，E為HOOCCH₂CH（Cl）COOH，F(xiàn)為NaOOCCH=CHCOONa，G為HOOCCH=CHCOOH，H為CH₃CH₂OOCCH=CHCOOCH₂CH₃．根據(jù)已知信息可知，I的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，則N的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，據(jù)此解答．

解答： 解：某直鏈烴A的相對(duì)分子質(zhì)量為54，則分子中碳原子最大數(shù)目為

54

12

=4…6，所以該烴的分子式為C₄H₆，其不飽和度=

2×4+2-6

2

=2，則該烴是炔烴或二烯烴；A和溴發(fā)生加成反應(yīng)生成B，根據(jù)A和B的相對(duì)分子質(zhì)量知，A和溴是1：1加成，則A是二烯烴，兩個(gè)雙鍵同時(shí)連在一個(gè)碳原子上不是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：CH₂=CH-CH=CH₂，B通過水解反應(yīng)，溴原子被取代引入2個(gè)羥基．根據(jù)E生成F的反應(yīng)條件可判斷，反應(yīng)是鹵代烴的消去反應(yīng)，根據(jù)G和H的相對(duì)分子質(zhì)量可判斷，G中含有2個(gè)羧基．由于羥基在氧化生成羧基的同時(shí)，碳碳雙鍵也能被氧化，所以C中的碳碳雙鍵要先通過和氯化氫發(fā)生加成反應(yīng)，然后再通過消去反應(yīng)重新生成碳碳雙鍵，故B為BrCH₂CH=CHCH₂Br，C為HOCH₂CH=CHCH₂OH，D為HOCH₂CH₂CH（Cl）CH₂OH，E為HOOCCH₂CH（Cl）COOH，F(xiàn)為NaOOCCH=CHCOONa，G為HOOCCH=CHCOOH，H為CH₃CH₂OOCCH=CHCOOCH₂CH₃．根據(jù)已知信息可知，I的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，則N的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，
（1）C為HOCH₂CH=CHCH₂OH，含有官能團(tuán)為：碳碳雙鍵、羥基，故答案為：碳碳雙鍵、羥基；
（2）由上述分析可知，G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOOCCH=CHCOOH，故答案為：HOOCCH=CHCOOH；
（3）B→C是BrCH₂CH=CHCH₂Br發(fā)生水解反應(yīng)生成HOCH₂CH=CHCH₂OH，也屬于取代反應(yīng)，故答案為：水解反應(yīng)（或取代反應(yīng)）；
（4）①G→H反應(yīng)的化學(xué)方程式：HOOCCH=CHCOOH+2C₂H₅OHH₅C₂OOCCH=CHCOOC₂H₅+2H₂O，
②A+I→N反應(yīng)的化學(xué)方程式：，
故答案為：HOOCCH=CHCOOH+2C₂H₅OHH₅C₂OOCCH=CHCOOC₂H₅+2H₂O；；
（5）E為HOOCCH₂CH（Cl）COOH，含有羧基，可以發(fā)生取代反應(yīng)、中和反應(yīng)，含有氯原子，可以發(fā)生取代反應(yīng)、消去反應(yīng)，不能發(fā)生加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)，故選：ADE；
（6）反應(yīng)I、II中有一步反應(yīng)是與HCl加成，反應(yīng)Ⅰ是加成反應(yīng)，設(shè)計(jì)這一步反應(yīng)的目的是保護(hù)C物質(zhì)中的C=C不被氧化，故答案為：Ⅰ，保護(hù)C物質(zhì)中的C=C不被氧化．

點(diǎn)評(píng)：本題考查有機(jī)物推斷，需要學(xué)生對(duì)給予的信息進(jìn)行利用，根據(jù)有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量判斷發(fā)生的反應(yīng)，確定G中含有2個(gè)羧基，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)生的分析推理能力，難度較大．