【有机物化学基础】
苹果酸广泛存在于苹果等水果的果肉中,是一种常用的食品添加剂。经测定,苹果酸的相对分子质量为134,所含各元素的质量分数为:w(c)="35.82%" W(H)=4.86%,其余为氧,其中存在5种不同化学环境的H原子。1mol苹果酸能与2molNaHCO3完全反应、能与足量的Na反应生成1.5molH2的。用乙烯为原料人工合成苹果酸的线路如下:
已知:
请回答下列问题:
(1)苹果酸的分子式为_______,A物质的名称为_______。
(2)F中含有的官能团名称是_______,G+B→H的反应类型是_______。
(3)在合成线路中,C→D这一步骤反应的目的是_____。
(4)D→E反应的化学方程式为_________。
(5)苹果酸和NaHCO3完全反应的化学方程式为________。
(6)与苹果酸含有相同种类和数量的官能团的同分异构体的结构简式为____。
(1)C4H6O5 乙醇
(2) 羟基、羧基 加成反应;
(3)在C分子中引入Br原子;
(4)Br-CH2-COOH+2NaOHHO-CH2-COONa+NaBr+H2O
(5)
(6)
(1)根据碳、氢、氧原子的质量分数及相对分子质量,可求出苹果酸的分子式是C4H6O5。乙烯和水在催化剂存在时发生加成反应生成A是乙醇,根据连续氧化碳原子不变可知,B是乙醛、C是乙酸;结合信息①进一步推断,D是BrCH2COOH,E是HOCH2COONa,F是HOCH2COOH,G是OHC-CH2COOH,又有信息②,生成的H为NaOOC-CH(OH)-CH2CHO,酸化后得I,HOOCH(OH)-CH2CHO,I催化氧化为J,J是HOOC-CO-CH2-COOH,此再氧化加氢得到苹果酸:HOOC-CH(OH)-CH2COOH。
(3)结合流程图知,C→D这一步反应的目的是为了在C中引入Br原子。
(4)D→E的化学方程式是Br-CH2-COOH+2NaOHHO-CH2-COONa+NaBr+H2O
(5)苹果酸和NaHCO3完全反应的化学方程式是
(6)与苹果酸含有相同种类和数目的官能团的结构为: