Question

11．羧基化反应（Carbonylation）指在有机化合物分子内引入羧基或其它基团而成为含氧化合物的一类反应．自1938年首例烯烃羧基化反应发现以后，这类反应一直是有机合成和催化领域的研究特点之一．羧基化反应是制备酸或不饱和酯的有效途径，如：烯烃类的羧基化：乙烯、CO和水蒸气在羧基镍存在下于250～320℃、（1.013～3.039）×10³帕条件下反应得到丙酸；炔烃类的羧基化反应：
请回答下列问题：

（1）从有机化学角度分析，乙烯、CO和水蒸气合成丙酸的反应属于还原（填“氧化”或“还原”）反应．
（2）化合物Ⅱ的分子式为C₁₀H₁₀O₂，化合物Ⅱ在NaOH溶液中完全水解的化学方程式为．
（3）化合物Ⅲ的结构式为，化合物Ⅳ通过消去反应生成化合物Ⅰ的化学方程式为．
（4）化合物Ⅴ是化合物Ⅱ的同分异构体，其苯环上有两个取代基且能发生银镜反应，Ⅴ的核磁共振氢谱除苯环峰外还有两组峰，峰面积之比为1：2，Ⅴ的结构简式为（写一种即可）．
（5）聚合物单体的结构简式为；利用题中所给信息，自选合适的原料通过一步反应合成该单体，写出其化学方程式．

Answer 1

分析 （1）乙烯、CO和水蒸气合成丙酸，可看作乙烯的加成反应，也为还原反应；
（2）化合物Ⅱ含有酯基，可水解；
（3）化合物Ⅲ可发生加成反应，应含有碳碳双键，化合物Ⅳ含有碳碳双键和溴原子，消去反应生成碳碳三键；
（4）化合物Ⅴ是化合物Ⅱ的同分异构体，其苯环上有两个取代基且能发生银镜反应，说明含有醛基，Ⅴ的核磁共振氢谱除苯环峰外还有两组峰，峰面积之比为1：2，说明结构对称，且含有-CH₂-、-CHO；
（5）聚合物单体为，可由丙炔、CO和甲醇合成．

解答 解：（1）乙烯、CO和水蒸气合成丙酸，可看作乙烯的加成反应，也为还原反应，故答案为：还原；
（2）化合物Ⅱ的分子式为C₁₀H₁₀O₂，化合物Ⅱ含有酯基，可水解，方程式为，
故答案为：C₁₀H₁₀O₂；；
（3）化合物Ⅲ可发生加成反应，应含有碳碳双键，由加成产物可知结构简式为，化合物Ⅳ含有碳碳双键和溴原子，消去反应生成碳碳三键，方程式为，
故答案为：；；
（4）化合物Ⅴ是化合物Ⅱ的同分异构体，其苯环上有两个取代基且能发生银镜反应，说明含有醛基，Ⅴ的核磁共振氢谱除苯环峰外还有两组峰，峰面积之比为1：2，说明结构对称，且含有-CH₂-、-CHO，对应结构为，故答案为：；
（5）聚合物单体为，可由丙炔、CO和甲醇合成，方程式为，
故答案为：；．

点评 本题考查有机物的合成，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力的考查，答题时注意把握官能团的性质以及题给信息，难度中等．