Question

有機物X是有機合成工業中一種重要的中間體．X可以由有機物A經過一系列反應制得，也可由另一種有機物Y在一定條件下制得．合成路徑如圖所示：

②Y是一種能使Br₂的CCl₄溶液褪色的二元羧酸，分子中C、H、O的個數比為1：1：1
③E和X中都含有五元環．
請回答以下問題：
（1）反應類型：反應②

 

，反應⑤

 

．
（2）A的結構簡式為

 

，E的分子式為

 

．
（3）反應①和②的順序

 

（填“能”或“否”）交換，理由是：

 

．
（4）化合物D在濃H₂SO₄催化作用下能生成一種高分子化合物，該反應的化學方程式為：

 

．
（5）化合物D有多種同分異構體，其中滿足以下條件的有

 

種，請寫出其中一種的結構簡式

 

．
①一定條件下能發生水解反應生成甲酸
②一定量該物質與足量鈉或碳酸氫鈉反應生成氣體的物質的量相等．

Answer 1

分析：Y是一種能使Br₂的CCl₄溶液褪色的二元羧酸，分子中含有不飽和碳碳鍵，含有2個-COOH，分子中含有2個O原子，由于分子中C、H、O的個數比為1：1：1，故反應中C原子數目為4，H原子數目為4，不飽和度為

2×4+2-4

2

=3，故分子中含有1個C=C雙鍵，故Y為HOOC-CH=CH-COOH，X中含有五元環，故X為，A與HBr反應生成B，B能被酸性高錳酸鉀氧化生成C，故A中含有不飽和鍵，A能一步得到Y，結合Y的結構可知，故A為OHC-CH=CH-CHO，故B為OHCCH₂CHBrCHO，C為HOOCCH₂CHBrCOOH，C發生水解反應生成D，故D為HOOCCH₂CH（OH）COOH，D在一定條件下生成E，且E為分子中含有五元環，結合X的結構可知，故E為，據此解答．

解答：解：Y是一種能使Br₂的CCl₄溶液褪色的二元羧酸，分子中含有不飽和碳碳鍵，含有2個-COOH，分子中含有2個O原子，由于分子中C、H、O的個數比為1：1：1，故反應中C原子數目為4，H原子數目為4，不飽和度為

2×4+2-4

2

=3，故分子中含有1個C=C雙鍵，故Y為HOOC-CH=CH-COOH，X中含有五元環，故X為，A與HBr反應生成B，B能被酸性高錳酸鉀氧化生成C，故A中含有不飽和鍵，A能一步得到Y，結合Y的結構可知，故A為OHC-CH=CH-CHO，故B為OHCCH₂CHBrCHO，故C為HOOCCH₂CHBrCOOH，C發生水解反應生成D，故D為HOOCCH₂CH（OH）COOH，D在一定條件下生成E，且E為分子中含有五元環，結合X的結構可知，故E為，
（1）反應②是OHCCH₂CHBrCHO被酸性高錳酸鉀氧化生成HOOCCH₂CHBrCOOH，
反應⑤是 發生消去反應生成，
故答案為：氧化反應；消去反應；
（2）由于上述分析可知，A的結構簡式為OHC-CH=CH-CHO，E為，分子式為C₄H₄O₄，
故答案為：OHC-CH=CH-CHO；C₄H₄O₄；
（3）酸性高錳酸鉀具有強氧化性，可以氧化C=C雙鍵，若反應①和②調換，碳碳雙鍵會被KMnO₄氧化，故不能調換，故答案為：否；若調換反應順序，碳碳雙鍵會被KMnO₄氧化；
（4）化合物HOOCCH₂CH（OH）COOH在濃H₂SO₄催化作用下，通過酯化反應進行的水解反應能生成一種高分子化合物，該反應的化學方程式為：，
故答案為：；
（5）化合物HOOCCH₂CH（OH）COOH有多種同分異構體，其中滿足以下條件：
①一定條件下能發生水解反應生成甲酸，為甲酸形成的酯，②一定量該物質與足量鈉或碳酸氫鈉反應生成氣體的物質的量相等，說明分子中醇羥基、羧基數目之比為1：1．結合D的結構式可知，分子中含有1個-OOCH、1個-COOH、2個-OH，故符合條件的同分異構體為：HCOOCH₂CH（OH）COOH，HCOOCH（OH）CH₂COOH，，
HCOOCH（CH₂OH）COOH，故答案為：4；等．

點評：本題考查有機物的推斷，涉及官能團的性質與轉化、有機反應類型、結構簡式的書寫、同分異構體的書寫及有機反應方程式的書寫等，確定Y的結構簡式是解題的關鍵，結合反應條件與反應中碳骨架進行推斷，注意掌握官能團的性質與轉化．