Question

某有机物A(C₄H₆O₅)广泛存在于许多水果内，尤以苹果、葡萄、西瓜、山楂内为多，是一种常用的食品添加剂。该化合物具有如下性质：

(i)在25℃时，电离平衡常数K＝3.9×10^-4，K₂＝5.5×10^-6

(ii)A+RCOOH(或ROH)有香味的产物

(iii)1molA慢慢产生1.5mol气体

(iv)核磁共振氢谱说明A分子中有5种不同化学环境的氢原子与A相关的反应框图如下：

（1）依照化合物A的性质，对A的结构可作出的判断是___。

a．确信有碳碳双键   b．有两个羧基   c．确信有羟基   d．有－COOR官能团

（2）写出A、F的结构简式：A：__、F：__。

（3）写出A→B、B→E的反应类型：A→B___、B→E__。

（4）写出以下反应的反应条件：E→F第①步反应__。

（5）在催化剂作用下，B与乙二醇可发生缩聚反应，生成的高分子化合物用于制造玻璃钢。写出该反应的化学方程式：__。

（6）写出与A具有相同官能团的A的同分异构体的结构简式：___。

Answer

bc HOOCCH (OH)CH2COOH HOOC-CC- COOH 消去反应 加成反应 NaOH/醇溶液(或KOH/醇溶液)、  加热 n HOOCCH=CHCOOH+ n HOCH2CH2OHHOCOCH=CH-COOCH2CH2OH+ (2n-1) H2O ，

【解析】

由有机物A的化学式为C4H6O5，根据信息I知A中含有两个羧基，A能和羧酸发生酯化反应生成酯，说明A中含有醇羟基，1molA与足量钠反应生成1.5mol氢气，结合I、II知含有1个醇羟基、两个羧基，核磁共振氢谱表明A分子中有5种不同化学环境的氢原子，则A的结构简式为HOOCCH (OH)CH2COOH； M中含有Cl原子，M经过反应①然后酸化得到A，则M结构简式为 HOOCCHClCH2COOH，A在浓硫酸作催化剂、加热条件下反应生成B(C4H4O4)，根据B分子式知，A发生消去反应生成B，B结构简式为HOOCCH=CHCOOH；B和足量NaOH反应生成D，D为NaOOCCH=CHCOONa，B和溴的四氯化碳发生加成反应生成E，E为HOOCCHBrCHBrCOOH，E发生消去反应然后酸化得到F（C4H2O4），根据F分子式知，F为HOOC-CC- COOH。

（1）由有机物A的化学式为C4H6O5，根据信息I知A中含有两个羧基，A能和羧酸发生酯化反应生成酯，说明A中含有醇羟基，1molA与足量钠反应生成1.5mol氢气，结合I、II知含有1个醇羟基、两个羧基，所以A中含有两个羧基，一个羟，故bc符合题意，答案：bc；

（2）根据上述分析可知：写出A、F的结构简式分别为：A：HOOCCH (OH)CH2COOH：F：HOOC-CC- COOH。答案：HOOCCH (OH)CH2COOH：HOOC-CC- COOH；

（3）根据上述分析可知：A发生消去反应生成B，B和溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成E为HOOCCHBrCHBrCOOH，所以 A→B发生消去反应，B→E发生加成反应；答案：消去反应；加成反应。

(4)通过以上分析知，E发生消去反应然后酸化得到F(C4H2O4)，E→F是卤代烃的消去反应，所以反应条件是NaOH/醇溶液(或KOH/醇溶液)，加热；故答案为： NaOH/醇溶液(或KOH/醇溶液)、  加热；

(5) B结构简式为HOOCCH=CHCOOH，在催化剂作用下，B与乙二醇可发生缩聚反应，生成的高分子化合物，该反应的化学方程式: n HOOCCH=CHCOOH+ n HOCH2CH2OH
HOCOCH=CH-COOCH2CH2OH+ (2n-1) H2O；故答案为:  n HOOCCH=CHCOOH+ n HOCH2CH2OHHOCOCH=CH-COOCH2CH2OH+ (2n-1) H2O；

(6)A的结构简式为HOOCCH (OH)CH2COOH，A的同分异构体与A具有相同官能团,  说明含有醇羟基和羧基  符合条件的A的同分异构体的结构简式：，；答案：，。