Question

（一）已知：HCN的結構為H-C≡N，R-CN

H2O(H+)

RCOOH，R-Cl+CN→R-CN+Cl^-（R為烴基）．玉米芯、甘蔗渣等廢物水解發酵后可制得糠醛 ，它是重要的化工原料，它在一定條件下可發生以下變化：

（1）寫出反應類型：②

加成反應

，④

取代反應

．
（2）寫出反應③的化學方程式：

；
寫出能證明糠醛中含有醛基的一個化學反應方程式

．
（3）若E為環狀化合物，則其結構簡式

．
（二）相對分子質量不超過100的有機物A，既能與金屬鈉反應產生無色氣體，又能與碳酸鈉反應產生無色氣體，還可以使溴的四氯化碳溶液褪色． A完全燃燒只生成CO₂和H₂O．經分析其含氧元素的質量分數為37.21%．經核磁共振檢測發現A的氫譜如下：

試寫出A與甲醇反應生成有機物B的化學反應方程式：

CH₂=C（CH₃）COOH+CH₃OH

濃H2SO4

△

CH₂=C（CH₃）COOCH₃+H₂O

．

Answer 1

分析：（一）由題意可知，第①步反應將糠醛分子中醛基中的羰基脫去，由此可推得A；第②步反應為A中環上的雙鍵與H₂的加成；第④步反應與B→C的反應以及B→D的反應分別運用題中提供的相應信息即可推出相應的物質；由于C中含兩個-COOH，D中含有兩個-NH₂，兩者形成肽鍵的反應方式可以有多種，生成物可以是鏈狀，也可以是環狀．推出過程如下：
，以此解答該題；
（二）有機物能與金屬Na反應產生無色氣體，說明含有-OH或-COOH；又能與碳酸鈉反應產生無色氣體，說明含有-COOH；還可以使溴的四氯化碳溶液褪色，說明含有不飽和鍵或-C≡C-．
根據含氧元素的質量分數為37.21%，相對分子質量不超過100，確定分子中氧原子個數，進而確定有機物的相對分子質量，確定有機物的分子式．根據核磁共振氫譜確定分子中氫原子類型，結合可能的官能團，確定有機物結構．

解答：解：（一）第①步反應將糠醛分子中醛基中的羰基脫去，由此可推得A；第②步反應為A中環上的雙鍵與H₂的加成；第④步反應與B→C的反應以及B→D的反應分別運用題中提供的相應信息即可推出相應的物質；由于C中含兩個-COOH，D中含有兩個-NH₂，兩者形成肽鍵的反應方式可以有多種，生成物可以是鏈狀，也可以是環狀．推出過程如下：
，
（1）反應②為A與氫氣的加成反應，由信息②可知反應④為取代反應，故答案為：加成反應；取代反應；
（2）對應反應③的反應物和生成物可知反應的方程式為，含有-CHO，可與新制備氫氧化銅濁液或銀氨溶液發生銀鏡反應，反應的方程式為，
故答案為：；；
（3）由于C中含兩個-COOH，D中含有兩個-NH₂，可反應生成環狀化合物，為，
故答案為：；

（二）有機物中氧元素的質量分數為37.21%，相對分子質量不超過100，所以分子中氧原子數目N（O）＜

100×37.21%

16

=2.3，
有機物能與碳酸鈉反應產生無色氣體，說明含有-COOH，所以分子中氧原子數目N（O）=

16×2

37.21%

=86；
有機物X含有羧基，完全燃燒只生成CO₂和H₂O，說明有機物X由C、H、O三種元素組成；
令烴基的組成為CnHm，烴基的相對分子質量為86-45=41，所以12n+m=41，
若n=1，則m=29（不符合）；若n=2，則m=17（不符合）；若n=3，則m=5（符合）；
所以烴基的組成為C₃H₅，有機物X可以使溴的四氯化碳溶液褪色，所以烴基中含有1個，
有機物為C₃H₅-COOH，核磁共振氫譜有3個峰，說明有3種氫原子，所以其的結構為，和甲醇在濃硫酸作催化劑、加熱條件下發生酯化反應生成酯，反應方程式為：CH₂=C（CH₃）COOH+CH₃OH

濃H2SO4

△

CH₂=C（CH₃）COOCH₃+H₂O，
故答案為：CH₂=C（CH₃）COOH+CH₃OH

濃H2SO4

△

CH₂=C（CH₃）COOCH₃+H₂O．

點評：本題考查有機物的推斷，涉及烴的衍生物之間的轉化關系，可從起點物質入手，結合反應條件，進行正向推理，實現問題的解決，同時考查了學生敏捷地接受信息，并將信息進行遷移、轉換、重組的信息加工能力，難度中等．