Question

14．乙烯是重要的化工基础原料．用乙烯合成光学树脂CR-39单体的过程如图：


已知：Ⅰ．CR-39单体结构简式是：

Ⅱ．酯与醇有反应RCOOR′+R″OH$→_{△}^{催化剂}$RCOOR″+R′OH（R、R′、R″代表烃基）
（1）下列有关C的叙述正确的是acd（填写序号）．
a．能与乙酸发生酯化反应             b．能与乙醇发生酯化反应
c．1mol C最多能与2mol Na反应      d．C的同分异构体不能发生银镜反应
（2）由乙烯生成A的反应类型是加成反应，B中官能团名称是羟基．
（3）在D、E的分子中，都只有一种化学环境的氢原子．
①D的结构简式是．
②E为五元环状化合物，E与CH₃OH反应的化学方程式是．
（4）F的一种同分异构体K，其分子中不同化学环境的氢原子个数比是3：1：1：1，且能与NaHCO₃反应．则K在一定条件下合成高分子化合物的化学方程式是．
（5）写出以CH₂=CH₂和H₂¹⁸O为原料，其他无机试剂任选合成的合成路线，合成路线流程图示例如下：CH_2-CH₂$\stackrel{HBr}{→}$CH₃CH₂Br$→_{△}^{NaOH溶液}$CH₃CH₂OH．

Answer 1

分析 乙烯和氯气发生加成反应生成A，A的结构简式为：CH₂ClCH₂Cl，A和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成B，B的结构简式为：CH₂OHCH₂OH，乙烯被氧气氧化生成D，在D、E的分子中，都只有一种化学环境的氢原子，结合D的分子式知，D是，和二氧化碳反应生成E，E为五元环状化合物，所以E的结构简式为：，和甲醇反应生成乙二醇和F，则F的结构简式为：，F和丙烯醇反应生成G，根据题给信息知，G的为，C是HOCH₂CH₂OCH₂CH₂OH，
（5）以CH₂=CH₂和H₂¹⁸O为原料，其他无机试剂任选合成，先制备乙酸：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发生加成反应制备C₂H₅-¹⁸OH，最后CH₃COOH、C₂H₅-¹⁸OH发生酯化反应生成CH₃CO¹⁸OC₂H₅，据此分析解答．

解答 解：乙烯和氯气发生加成反应生成A，A的结构简式为：CH₂ClCH₂Cl，A和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成B，B的结构简式为：CH₂OHCH₂OH，乙烯被氧气氧化生成D，在D、E的分子中，都只有一种化学环境的氢原子，结合D的分子式知，D是，和二氧化碳反应生成E，E为五元环状化合物，所以E的结构简式为：，和甲醇反应生成乙二醇和F，则F的结构简式为：，F和丙烯醇反应生成G，根据题给信息知，G的为，C是HOCH₂CH₂OCH₂CH₂OH，

（1）C是HOCH₂CH₂OCH₂CH₂OH，C中含有醇羟基和醚基，
a、C中含有醇羟基，所以能与乙酸发生酯化反应，故a正确；
b、C中不含羧基，所以不能与乙醇发生酯化反应，故b错误；
c、1个C分子中含有两个醇羟基，所以1mol C最多能与2mol Na反应，故c正确；
d、根据C的分子式可知，C为饱和结构，不可能含有醛基，所以C的同分异构体不能发生银镜反应，故d正确；
故答案为：acd；
（2）乙烯和氯气发生加成反应生成A；B是乙二醇，所以B中官能团是羟基，故答案为：加成反应；羟基；
（3）①通过以上分析知，D的结构简式为：，故答案为：；
②在催化剂、加热条件下，E和甲醇发生取代反应，反应方程式为：，
故答案为：；
（4）F的结构简式为：，F的一种同分异构体K，其分子中不同化学环境的氢原子个数比是3：1：1：1，且能与NaHCO₃反应，说明含有羧基，则K的结构简式为：，在一定条件下，2-羟基丙酸发生缩聚反应，反应方程式为，
故答案为：；
（5）以CH₂=CH₂和H₂¹⁸O为原料，其他无机试剂任选合成，先制备乙酸：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发生加成反应制备C₂H₅-¹⁸OH，最后CH₃COOH、C₂H₅-¹⁸OH发生酯化反应生成CH₃CO¹⁸OC₂H₅，所以合成流程图为CH₂=CH₂$→_{△}^{催化剂、O_{2}}$CH₃CHO$→_{△}^{催化剂、O_{2}}$CH₃COOH、CH₂=CH₂+H¹⁸O-H$\stackrel{H_{2}SO_{4}/△、加压}{→}$C₂H₅¹⁸OH$→_{浓硫酸、△}^{CH_{3}COOH}$CH₃CO¹⁸OC₂H₅，
故答案为：CH₂=CH₂$→_{△}^{催化剂、O_{2}}$CH₃CHO$→_{△}^{催化剂、O_{2}}$CH₃COOH、CH₂=CH₂+H¹⁸O-H$\stackrel{H_{2}SO_{4}/△、加压}{→}$C₂H₅¹⁸OH$→_{浓硫酸、△}^{CH_{3}COOH}$CH₃CO¹⁸OC₂H₅．

点评 本题考查有机物推断和合成，为高频考点，侧重考查学生分析推断及合成设计能力，把握有机物官能团及其性质关系、物质之间的转化是解本题关键，难点是合成路线设计，可以根据反应物设计路线形成生成物，也可以根据生成物采用逆向思维方法合成路线设计，题目难度中等．