Question

【化學--有機化學基礎】
飲料果醋中含有蘋果酸（MLA），其分子式為C₄H₆O₅．0.1mol蘋果酸與足量NaHCO₃溶液反應能產生4.48L CO₂（標準狀況），蘋果酸脫水能生成使溴水褪色的產物．蘋果酸經聚合生成聚蘋果酸（PMLA）．

（1）寫出下列物質的結構簡式：B

 

，D

 

．
（2）MLA的核磁共振氫譜有

 

組峰．與MLA具有相同官能團的同分異構體有

 

種．
（3）寫出E→F轉化的化學方程式

 

．
（4）上述轉化關系中步驟③和④的順序能否顛倒

 

（填“能”或“不能”）說明理由：

 

．

Answer 1

分析：蘋果酸分子式為C₄H₆O₅，0．l mol蘋果酸與足量NaHCO₃溶液反應能產生4.48L CO₂（標準狀況），則1mol蘋果酸含2mol-COOH，蘋果酸脫水能生成使溴水褪色的產物A，結合蘋果酸的分子式知，蘋果酸的結構簡式為：HOOCCH₂CHOHCOOH，D被氧化生成E，則E中含有溴原子，E和氫氧化鈉的水溶液發生反應生成F，F酸化生成MLA，所以F的結構簡式為：NaOOCCH₂CHOHCOONa，E的結構簡式為：HOOCCH₂CHBrCOOH，D能發生銀鏡反應則D中含有醛基，所以D的結構簡式為：OHCCH₂CHBrCHO，根據1，3-丁二烯及D的結構簡式知，1，3-丁二烯和溴發生1，4加成生成A1，4-二溴-2-丁烯，A和氫氧化鈉的水溶液發生取代反應生成B（CH₂OHCH=CHCH₂OH），B被氧化生成C，C的結構簡式為：HOCCH=CHCHO，C再和溴化氫發生加成反應生成D，蘋果酸經聚合生成聚蘋果酸（PMLA），根據有機物的結構和性質解答．

解答：解：蘋果酸分子式為C₄H₆O₅，0．l mol蘋果酸與足量NaHCO₃溶液反應能產生4.48L CO₂（標準狀況），則1mol蘋果酸含2mol-COOH，蘋果酸脫水能生成使溴水褪色的產物A，結合蘋果酸的分子式知，蘋果酸的結構簡式為：HOOCCH₂CHOHCOOH，D被氧化生成E，則E中含有溴原子，E和氫氧化鈉的水溶液發生反應生成F，F酸化生成MLA，所以F的結構簡式為：NaOOCCH₂CHOHCOONa，E的結構簡式為：HOOCCH₂CHBrCOOH，D能發生銀鏡反應則D中含有醛基，所以D的結構簡式為：OHCCH₂CHBrCHO，根據1，3-丁二烯及D的結構簡式知，1，3-丁二烯和溴發生1，4加成生成A1，4-二溴-2-丁烯，A和氫氧化鈉的水溶液發生取代反應生成B（CH₂OHCH=CHCH₂OH），B被氧化生成C，C的結構簡式為：HOCCH=CHCHO，C再和溴化氫發生加成反應生成D，蘋果酸經聚合生成聚蘋果酸（PMLA），
（1）通過以上分析知，B、D的結構簡式分別為：CH₂OHCH=CHCH₂OH、OHCCH₂CHBrCHO，故答案為：CH₂OHCH=CHCH₂OH，OHCCH₂CHBrCHO；
（2）蘋果酸的結構簡式為：HOOCCH₂CHOHCOOH，蘋果酸中含有5類氫原子，所以核磁共振氫譜有5組峰，與MLA具有相同官能團的同分異構體有HOOCC（CH₃）HOHCOOH、HOOCCH（CH₂OH）COOH，所以共有2種，
故答案為：5，2；
（3）在加熱條件下，E和氫氧化鈉的水溶液發生取代反應生成F，所以E→F轉化的化學方程式為：，
故答案為：；
（4）順序不能顛倒，若先氧化則B中碳碳雙鍵也被氧化，從而達不到實驗目的，故答案為：不能，若先氧化則B中碳碳雙鍵也被氧化．

點評：本題考查有機物的推斷，明確蘋果酸的性質來推斷其結構是解答本題的關鍵，熟悉醇、羧酸、烯烴的性質即可解答，同分異構體種類的判斷是學習難點，題目難度中等．