有机化合物A可由葡萄糖发酵得到,在医药和食品领域中有广泛应用,研究化合物A的分子结构,性质如下:
(1)确定A的分子式
经元素分析得到化合物A的实验式为CH2O,通过 质谱仪质谱仪法(填仪器分析方法)可以测得A的相对分子质量为90,则A的分子式为 C3H6O3C3H6O3。
(2)确定A的分子结构
使用现代分析仪器对A的分子结构进行测定,结果如表:
谱图 | 数据分析结果 | |
红外光谱 | ![]() |
含有-COOH、-OH |
核磁共振氢谱 |
![]() |
峰面积比为1:1:1:3 |
CH3CHOHCOOH
CH3CHOHCOOH
。(3)研究A的结构和性质的关系
①根据A的结构推测,有机化合物A能发生的反应有
abd
abd
。a.取代反应
b.消去反应
c.加聚反应
d.酯化反应
②A的分子存在两种空间结构,它们具有完全相同的组成和原子排列,却互为镜像,具有不同的光学性质,两种分子的关系为
c
c
(填字母,下同)。a.碳架异构
b.位置异构
c.手性异构
d.官能团异构
③已知:电离常数Ka(A)=1.38×10-4,Ka(丙酸)=1.34×10-5,A的酸性强于丙酸的,请从共价键极性和基团间相互影响的角度解释原因
烷基(R-)是推电子基团,其推电子效应越大,使羧基中的羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱;而A中羟基氧电负性较大,具有吸电子效应,使得羧基中的羟基的极性增大,羧酸的酸性增强;故A的酸性强于丙酸
烷基(R-)是推电子基团,其推电子效应越大,使羧基中的羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱;而A中羟基氧电负性较大,具有吸电子效应,使得羧基中的羟基的极性增大,羧酸的酸性增强;故A的酸性强于丙酸
。(4)除了葡萄糖发酵可以制得A,CH≡CH和HCN等在一定条件下也可以合成A,一种合成路线如图:

资料:R-CN
H
+
①写出CH≡CH和HCN反应生成M的化学方程式
CH≡CH+HCN→CH2=CHCN
CH≡CH+HCN→CH2=CHCN
。②N的结构简式为
CH3CHClCN
CH3CHClCN
。(5)A在浓硫酸、加热条件下反应生成含有六元环的有机化合物B,写出B的结构简式


【答案】质谱仪;C3H6O3;CH3CHOHCOOH;abd;c;烷基(R-)是推电子基团,其推电子效应越大,使羧基中的羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱;而A中羟基氧电负性较大,具有吸电子效应,使得羧基中的羟基的极性增大,羧酸的酸性增强;故A的酸性强于丙酸;CH≡CH+HCN→CH2=CHCN;CH3CHClCN;

【解答】
【点评】
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