Question

14．乙烯是重要的化工基礎(chǔ)原料．用乙烯合成光學(xué)樹脂CR-39單體的過程如圖：


已知：Ⅰ．CR-39單體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是：

Ⅱ．酯與醇有反應(yīng)RCOOR′+R″OH$→_{△}^{催化劑}$RCOOR″+R′OH（R、R′、R″代表烴基）
（1）下列有關(guān)C的敘述正確的是acd（填寫序號(hào)）．
a．能與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)             b．能與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)
c．1mol C最多能與2mol Na反應(yīng)      d．C的同分異構(gòu)體不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
（2）由乙烯生成A的反應(yīng)類型是加成反應(yīng)，B中官能團(tuán)名稱是羥基．
（3）在D、E的分子中，都只有一種化學(xué)環(huán)境的氫原子．
①D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是．
②E為五元環(huán)狀化合物，E與CH₃OH反應(yīng)的化學(xué)方程式是．
（4）F的一種同分異構(gòu)體K，其分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子個(gè)數(shù)比是3：1：1：1，且能與NaHCO₃反應(yīng)．則K在一定條件下合成高分子化合物的化學(xué)方程式是．
（5）寫出以CH₂=CH₂和H₂¹⁸O為原料，其他無機(jī)試劑任選合成的合成路線，合成路線流程圖示例如下：CH_2-CH₂$\stackrel{HBr}{→}$CH₃CH₂Br$→_{△}^{NaOH溶液}$CH₃CH₂OH．

Answer 1

分析 乙烯和氯氣發(fā)生加成反應(yīng)生成A，A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：CH₂ClCH₂Cl，A和氫氧化鈉的水溶液發(fā)生取代反應(yīng)生成B，B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：CH₂OHCH₂OH，乙烯被氧氣氧化生成D，在D、E的分子中，都只有一種化學(xué)環(huán)境的氫原子，結(jié)合D的分子式知，D是，和二氧化碳反應(yīng)生成E，E為五元環(huán)狀化合物，所以E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，和甲醇反應(yīng)生成乙二醇和F，則F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，F(xiàn)和丙烯醇反應(yīng)生成G，根據(jù)題給信息知，G的為，C是HOCH₂CH₂OCH₂CH₂OH，
（5）以CH₂=CH₂和H₂¹⁸O為原料，其他無機(jī)試劑任選合成，先制備乙酸：CH₂=CH₂催化氧化生成CH₃CHO、CH₃CHO催化氧化生成CH₃COOH，然后用乙烯和H¹⁸O-H發(fā)生加成反應(yīng)制備C₂H₅-¹⁸OH，最后CH₃COOH、C₂H₅-¹⁸OH發(fā)生酯化反應(yīng)生成CH₃CO¹⁸OC₂H₅，據(jù)此分析解答．

解答 解：乙烯和氯氣發(fā)生加成反應(yīng)生成A，A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：CH₂ClCH₂Cl，A和氫氧化鈉的水溶液發(fā)生取代反應(yīng)生成B，B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：CH₂OHCH₂OH，乙烯被氧氣氧化生成D，在D、E的分子中，都只有一種化學(xué)環(huán)境的氫原子，結(jié)合D的分子式知，D是，和二氧化碳反應(yīng)生成E，E為五元環(huán)狀化合物，所以E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，和甲醇反應(yīng)生成乙二醇和F，則F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，F(xiàn)和丙烯醇反應(yīng)生成G，根據(jù)題給信息知，G的為，C是HOCH₂CH₂OCH₂CH₂OH，

（1）C是HOCH₂CH₂OCH₂CH₂OH，C中含有醇羥基和醚基，
a、C中含有醇羥基，所以能與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)，故a正確；
b、C中不含羧基，所以不能與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)，故b錯(cuò)誤；
c、1個(gè)C分子中含有兩個(gè)醇羥基，所以1mol C最多能與2mol Na反應(yīng)，故c正確；
d、根據(jù)C的分子式可知，C為飽和結(jié)構(gòu)，不可能含有醛基，所以C的同分異構(gòu)體不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，故d正確；
故答案為：acd；
（2）乙烯和氯氣發(fā)生加成反應(yīng)生成A；B是乙二醇，所以B中官能團(tuán)是羥基，故答案為：加成反應(yīng)；羥基；
（3）①通過以上分析知，D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，故答案為：；
②在催化劑、加熱條件下，E和甲醇發(fā)生取代反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：，
故答案為：；
（4）F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，F(xiàn)的一種同分異構(gòu)體K，其分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子個(gè)數(shù)比是3：1：1：1，且能與NaHCO₃反應(yīng)，說明含有羧基，則K的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，在一定條件下，2-羥基丙酸發(fā)生縮聚反應(yīng)，反應(yīng)方程式為，
故答案為：；
（5）以CH₂=CH₂和H₂¹⁸O為原料，其他無機(jī)試劑任選合成，先制備乙酸：CH₂=CH₂催化氧化生成CH₃CHO、CH₃CHO催化氧化生成CH₃COOH，然后用乙烯和H¹⁸O-H發(fā)生加成反應(yīng)制備C₂H₅-¹⁸OH，最后CH₃COOH、C₂H₅-¹⁸OH發(fā)生酯化反應(yīng)生成CH₃CO¹⁸OC₂H₅，所以合成流程圖為CH₂=CH₂$→_{△}^{催化劑、O_{2}}$CH₃CHO$→_{△}^{催化劑、O_{2}}$CH₃COOH、CH₂=CH₂+H¹⁸O-H$\stackrel{H_{2}SO_{4}/△、加壓}{→}$C₂H₅¹⁸OH$→_{濃硫酸、△}^{CH_{3}COOH}$CH₃CO¹⁸OC₂H₅，
故答案為：CH₂=CH₂$→_{△}^{催化劑、O_{2}}$CH₃CHO$→_{△}^{催化劑、O_{2}}$CH₃COOH、CH₂=CH₂+H¹⁸O-H$\stackrel{H_{2}SO_{4}/△、加壓}{→}$C₂H₅¹⁸OH$→_{濃硫酸、△}^{CH_{3}COOH}$CH₃CO¹⁸OC₂H₅．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物推斷和合成，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析推斷及合成設(shè)計(jì)能力，把握有機(jī)物官能團(tuán)及其性質(zhì)關(guān)系、物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是合成路線設(shè)計(jì)，可以根據(jù)反應(yīng)物設(shè)計(jì)路線形成生成物，也可以根據(jù)生成物采用逆向思維方法合成路線設(shè)計(jì)，題目難度中等．