Question

[化学一一选修5:有机化学基础]有机物A有下图所示转化关系，在A的质谱图中质荷比最大值为88，其分子中C、H、0三种元素的质量比为6: 1: 4，且A不能使Br₂的CCl₄褪色；1molB反应生成了2mol C。

己知：。

请回答下列问题：

（1） A的结构简式为__________。

（2）若①、②、③三步反应的产率分别为90.0%， 82.0%， 75.O%，则由A合成H的总产率为__________。

（3） D+E→F的反应类型为__________.

（4）若H分子中所有碳原子不在一条直线上，则H在一定条件下合成顺丁橡胶的化学方程式为__________，若H分子中所有碳原子均在一条直线上，则G转化为H的化学方程式为__________。

（5）有机物A有很多同分异构体，请写出同时满足下列条件的一种异构体X的结构简式：__________。

a. X核磁共振氢谱有3个峰，峰面积之比为1: 1: 2

b. lmolX可在HIO₄加热的条件下反应，可形成lmol二元醛

c. lmol X最多能与2mol Na反应

d. X不与NaHCO₃反应，也不与NaOH反应，也不与Br₂发生加成反应。

（6）分子式为C₁₀H₁₂O₂的有机物，满足以下两个条件：①苯环上有两个取代基，②能与NaHCO₃反应生成气体，则满足条件的该有机物的同分异构体有__________种。

Answer

（1）（2）55.4%（3）酯化

（4）；

（5）（6）15

【解析】

试题分析：由于A分子中C、H、O三种元素的质量比为6:1:4可知C、H、O的物质的量之比为2:4:1；又由于A的质谱图中质荷比最大值为88，所以A的分子式为C4H8O2，根据分子式可知A中有一个不饱和度，又不能使Br2的CCl4溶液褪色，所以A中存在C=O键，再根据1mol B反应生成了2mol C，结合已知条件可推知A的结构为：CH3COCH(OH)CH3，这样可以进一步推出B、C、D、E、F的结构简式，它们依次是：CH3CH(OH)CH(OH)CH3、CH3CHO、CH3COOH、CH3CH2OH、CH3COOCH2CH3，由于B与HBr发生取代反应生成卤代物，再在NaOH醇溶液中发生消去反应，且H分子中所有碳原子均在一条直线上，所以可以推得G和H的结构分别为：CH3CHBrCHBrCH3、H3CC≡CCH3。

（1）由上面的分析可知，A为CH3COCH(OH)CH3，故答案为：CH3COCH(OH)CH3；

（2）由A合成H的总产率应为①，②、③三步反应的产率之积，所以由A合成H的总产率=90.0%×82.0%×75.0%=55.4%，故答案为：55.4%；

（3）D+E→F反应为乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯，反应类型为酯化反应，故答案为：酯化反应；

（4）若H分子中所有碳原子不在一条直线上，则H为1，3-丁二烯，H在一定条件下合成顺丁橡胶的化学方程式为，由于B是2，3-丁二醇，与HBr发生取代反应生成卤代物，再在NaOH醇溶液中发生消去反应生成H，且H分子中所有碳原子均在一条直线上，所以可以推得G和H的结构，G为H为，G转化为H的化学方程式为CH3CHBrCHBrCH3+2NaOHH3CC≡CCH3↑+2NaBr+2H2O，故答案为：；CH3CHBrCHBrCH3+2NaOHH3CC≡CCH3↑+2NaBr+2H2O；

（5）A的结构为：，根据条件：a．X核磁共振氢谱有3个峰，峰面积之比为1:1:2，即X有三种位置的氢，且个数之比为1:1:2，b．1mol X可在HIO4加热的条件下反应，可形成1mol 二元醛，根据信息可知X应为含有两个羟基的环状物，c．1mol X最多能与2mol Na反应，说明X有2个羟基，d．X不与NaHCO3反应，也不与NaOH反应，也不与Br2发生加成反应，说明有X没有羧基，不含有碳碳双键，则X的结构为，故答案为：

（6）分子式为C10H12O2，能与NaHCO3反应生成气体，说明该有机物中一定含有羧基：-COOH，根据分子组成可知，该有机物除了苯环和羧基以外，其它都是单键，另外还含有：10-6-1=3个C，苯环上有两个取代基，则取代基的可能组合为：①-CH3、-CH2CH2COOH、②-CH3、-CH(CH3)COOH、③-CH2CH3、-CH2COOH④-COOH、-CH2CH2CH3⑤-COOH、-CH(CH3)2，每种组合中都含有邻、间、对三种同分异构体，所以该有机物总共含有的同分异构体数目为：5×3=15种，故答案为：15。

【考点定位】考查有机物的化学性质及推断

【名师点晴】本题考查有机物推断，为高频考点，侧重考查学生分析推断能力及知识迁移能力，根据反应条件、题给信息采用正向思维进行推断，难点是同分异构体结构简式判断，题目难度中等。