Question

20．已知  2RCH₂CHO$→_{△}^{NaOH/H_{2}O}$R-，水楊酸酯E為紫外吸收劑，可用于配制防曬霜．E的一種合成路線如下：

已知D的相對(duì)分子質(zhì)量是130．請(qǐng)回答下列問題：
（1）一元醇A中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為21.6%．則A的分子式為C₄H₁₀O，結(jié)構(gòu)分析顯示A只有一個(gè)甲基，A的名稱為1-丁醇（或正丁醇）；
（2）B能與新制的Cu（OH）₂發(fā)生反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH₃CH₂CH₂CHO+2Cu（OH）₂+NaOH$\stackrel{△}{→}$CH₃CH₂CH₂COONa+Cu₂O↓+3H₂O；
（3）寫出C結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：CH₃CH₂CH₂CH=C（CH₂CH₃）CHO；若只能一次取樣，請(qǐng)?zhí)岢鰴z驗(yàn)C中2種官能團(tuán)的簡(jiǎn)要方案：用銀氨溶液先檢驗(yàn)醛基，再加稀鹽酸使溶液呈酸性后，加溴水檢驗(yàn)碳碳雙鍵根據(jù)水楊酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和題目限制條件a．分子中含有苯環(huán)；b．核磁共振氫譜有四種峰，可推知水楊酸的同分異構(gòu)體為苯環(huán)的對(duì)位連-OH、-COOH，或連有-OH、HCOO-，兩種結(jié)構(gòu)，；
（4）寫出同時(shí)符合下列條件的水楊酸所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：HOCH₂CH₂C≡C-C≡C-COOH、；
（a）分子中有6個(gè)碳原子在一條直線上；
（b）分子中所含官能團(tuán)包括羧基和羥基
（5）第④步的反應(yīng)條件為濃H₂SO₄、加熱；寫出E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：

Answer 1

分析 飽和一元醇A中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為21.6%，設(shè)該一元醇的通式為C_nH_2n+2O，氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{16}{16+14n+2}$=21.6%，n=4，則A的分子式為C₄H₁₀O，結(jié)構(gòu)分析顯示A只有一個(gè)甲基，則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃CH₂CH₂CH₂OH，A在Cu作催化劑、加熱條件下被氧化生成B，B能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則B結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃CH₂CH₂CHO，1-丁醛在NaOH/H₂O條件下發(fā)生加成生成C，結(jié)合題中信息可知，C結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃CH₂CH₂CH=C（CH₂CH₃）CHO，C反應(yīng)生成D，E為水楊酸酯，根據(jù)圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系知，D中含有醇羥基，且D相對(duì)分子質(zhì)量為130，則D結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃CH₂CH₂CH₂CH（CH₂CH₃）CH₂OH，C和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成D，D和鄰羥基苯甲酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成E，E結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，以此解答該題．

解答 解：飽和一元醇A中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為21.6%，設(shè)該一元醇的通式為C_nH_2n+2O，氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{16}{16+14n+2}$=21.6%，n=4，則A的分子式為C₄H₁₀O，結(jié)構(gòu)分析顯示A只有一個(gè)甲基，則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃CH₂CH₂CH₂OH，A在Cu作催化劑、加熱條件下被氧化生成B，B能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則B結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃CH₂CH₂CHO，1-丁醛在NaOH/H₂O條件下發(fā)生加成生成C，結(jié)合題中信息可知，C結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃CH₂CH₂CH=C（CH₂CH₃）CHO，C反應(yīng)生成D，E為水楊酸酯，根據(jù)圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系知，D中含有醇羥基，且D相對(duì)分子質(zhì)量為130，則D結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃CH₂CH₂CH₂CH（CH₂CH₃）CH₂OH，C和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成D，D和鄰羥基苯甲酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成E，E結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，
（1）通過以上分析知，A的分子式為C₄H₁₀O，A的名稱為1-丁醇，故答案為：C₄H₁₀O；1-丁醇（或正丁醇）；
（2）加熱條件下，丁醛和新制氫氧化銅反應(yīng)生成丁酸鈉、氧化亞銅和水，反應(yīng)方程式為CH₃CH₂CH₂CHO+2Cu（OH）₂+NaOH $\stackrel{△}{→}$CH₃CH₂CH₂COONa+Cu₂O↓+3H₂O，
故答案為：CH₃CH₂CH₂CHO+2Cu（OH）₂+NaOH $\stackrel{△}{→}$CH₃CH₂CH₂COONa+Cu₂O↓+3H₂O；
（3）C結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃CH₂CH₂CH=C（CH₂CH₃）CHO，可用銀氨溶液先檢驗(yàn)醛基，再加稀鹽酸使溶液呈酸性后，加溴水檢驗(yàn)碳碳雙鍵，
故答案為：CH₃CH₂CH₂CH=C（CH₂CH₃）CHO；用銀氨溶液先檢驗(yàn)醛基，再加稀鹽酸使溶液呈酸性后，加溴水檢驗(yàn)碳碳雙鍵；
（4）楊酸的不飽和度是5，根據(jù)題目限制條件推知水楊酸的同分異構(gòu)體必須含有一個(gè)羧基、一個(gè)羥基，兩個(gè)交替出現(xiàn)的碳碳三鍵，符合條件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOCH₂C≡C-C≡CCH₂COOH、、
故答案為：HOCH₂CH₂C≡C-C≡C-COOH、；
（5）通過以上分析知，第④步的反應(yīng)是酯化反應(yīng)，反應(yīng)條件是濃H₂SO₄、加熱，E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，
故答案為：濃H₂SO₄、加熱；．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物推斷，側(cè)重考查分析、推斷能力，難度中等，正確推斷A結(jié)構(gòu)是解本題關(guān)鍵，注意題給信息中兩個(gè)醛分子反應(yīng)時(shí)斷鍵和成鍵方式，注意（4）中同分異構(gòu)體的書寫是易錯(cuò)點(diǎn)．