Question

【題目】環(huán)丁基甲酸是有機(jī)合成中一種有用的中間體。某研究小組以丙烯醛為原料，設(shè)計(jì)了如下路線合成環(huán)丁基甲酸(部分反應(yīng)條件、產(chǎn)物已省略)。

已知：

(1)

(2)

請(qǐng)回答下列問題：

(1)由丙烯醛生成化合物A的反應(yīng)類型為____________。

(2)化合物C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________________________。

(3)下列說法中正確的是___________(填字母代號(hào))。

A．丙烯醛可以發(fā)生銀鏡反應(yīng) B．化合物B和C能形成高聚物

C．化合物G的化學(xué)式為C6H8O4 D．1mol化合物B與足量金屬鈉反應(yīng)能生成1mol氫氣

(4)寫出D＋E→F的化學(xué)方程式：__________________________________________。

(5)符合下列條件的G的同分異構(gòu)體有____________種，寫出其中在1H-NMR譜上顯示兩組峰且面積比為3∶1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：______________________。

①能使Br2/CCl4溶液褪色；②1mol G與1mol Na2CO3反應(yīng)可以生成1mol CO2

(6)以1，3-丁二烯和化合物E為原料可制備，請(qǐng)選用必要的試劑設(shè)計(jì)合成路線____________________。

Answer 1

【答案】加成反應(yīng) HOOCCH2COOH ABCD 18 (CH3)2C=C(COOH)2

【解析】

由合成流程可知，丙烯醛與水發(fā)生加成反應(yīng)生成A為HOCH2CH2CHO，A與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成B為HOCH2CH2CH2OH，B與HBr發(fā)生取代反應(yīng)生成D為BrCH2CH2CH2Br，A氧化生成C為HOOCCH2COOH，C與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成E為CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3，D與E發(fā)生信息中的反應(yīng)生成F為，F發(fā)生水解后酸化生成G為，G發(fā)生信息中反應(yīng)生成環(huán)丁基甲酸；

(6)以1，3-丁二烯和化合物E為原料可制備環(huán)戊基甲酸，先使1，3-丁二烯與溴發(fā)生1，4加成，再與氫氣加成，然后與E在C2H5Na作用下發(fā)生信息中的反應(yīng)得到。

(1)由丙烯醛CH2=CH-CHO生成化合物A，碳碳雙鍵與水發(fā)生加成反應(yīng)產(chǎn)生A：HOCH2CH2CHO，因此反應(yīng)類型為加成反應(yīng)；

(2)根據(jù)上述分析可知化合物C為丙二酸，C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是HOOCCH2COOH；

(3)A.丙烯醛分子中含有醛基，因此可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)，A正確；

B.化合物B為HOCH2CH2CH2OH，含有2個(gè)羥基；化合物C：HOOCCH2COOH中含有2個(gè)羧基，在一定條件下發(fā)生酯化反應(yīng)，形成聚酯和水，該反應(yīng)為縮聚反應(yīng)，因此能發(fā)生縮聚反應(yīng)形成高聚物，B正確；

C.根據(jù)上述分析可知化合物G為，可知其分子式為C6H8O4，C正確；

D.化合物B分子中含有2個(gè)羥基，所以1mol化合物B與足量金屬鈉反應(yīng)能生成1mol氫氣，D正確；

故合理選項(xiàng)是ABCD；

(4)D是BrCH2CH2CH2Br，E是CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3，二者在乙醇鈉作用下發(fā)生信息(1)的反應(yīng)形成F，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為；

(5)G結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，分子式為C6H8O4，G的同分異構(gòu)體符合下列條件：

①能使Br2的CCl4溶液褪色說明分子中含有碳碳雙鍵；②1mol G與1mol Na2CO3反應(yīng)可以生成1mol CO2，說明1個(gè)該同分異構(gòu)體分子中含有2個(gè)羧基—COOH，可認(rèn)為該物質(zhì)是丁烯分子中的兩個(gè)H原子被2個(gè)—COOH取代的產(chǎn)物。丁烯有CH2=CH-CH2-CH3、CH3-CH=CH- CH3、三種不同結(jié)構(gòu)；兩個(gè)羧基取代產(chǎn)物，CH2=CH-CH2-CH3有9種；CH3-CH=CH-CH3有5種；有4種，因此符合條件的G的同分異構(gòu)體共有9+5+4=18種；其中在1H-NMR譜上顯示兩組峰且面積比為3∶1，說明有2種H原子，二者的個(gè)數(shù)比為3：1，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(CH3)2C=C(COOH)2；

(6)先使1，3-丁二烯與溴發(fā)生1，4加成，產(chǎn)生CH2Br-CH=CH-CH2Br，加成產(chǎn)物與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)產(chǎn)生CH2Br-CH2-CH2-CH2Br，然后CH2Br-CH2-CH2-CH2Br與E（CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3）在C2H5Na作用下發(fā)生生信息中的反應(yīng)，產(chǎn)生，合成流程為：。