Question

3．以石油裂解氣為原料，通過一系列化學反應(yīng)可得到重要的化工產(chǎn)品增塑劑G．
已知C中含有官能團：-Cl和-COOH．

（1）E是一種石油裂解氣，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色．同溫同壓下，E的密度是H₂的21倍．核磁共振氫譜顯示E有3種不同化學環(huán)境的氫原子，其個數(shù)比為1：2：3．E的結(jié)構(gòu)簡式為CH₂=CH-CH₃；
（2）反應(yīng)類型：⑤加成反應(yīng)；
（3）反應(yīng)條件：⑥NaOH/水溶液；
（4）設(shè)置②③兩步的目的是防止碳碳雙鍵被氧化；
（5）反應(yīng)⑤的化學方程式為CH₂=CHCH₂Br+HBr$\stackrel{一定條件}{→}$CH₂Br-CH₂-CH₂Br；
（6）B被氧化成C的過程中會有中間產(chǎn)物生成，該中間產(chǎn)物可能是HOCH₂CHClCH₂CHO或OHCCHClCH₂CHO或OHCCHClCH₂COOH（寫出一種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式），檢驗該物質(zhì)存在的試劑是新制氫氧化銅懸濁液（或銀氨溶液）．

Answer 1

分析 1，3-丁二烯與氯氣發(fā)生1，4-加成反應(yīng)生成A為ClCH₂CH=CHCH₂Cl，A在氫氧化鈉水溶液、加熱條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成HOCH₂CH=CHCH₂OH，與HCl發(fā)生加成反應(yīng)生成B為HOCH₂CH₂CHClCH₂OH．D酸化得到C₄H₄O₂，D為鹽，則C₄H₄O₂為HOOC-CH=CH-COOH，故B發(fā)生催化氧化生成C為HOOCCH₂CHClCOOH，C在氫氧化鈉醇溶液、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成D，則D為NaOOC-CH=CH-COONa．
E是一種石油裂解氣，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，含有不飽和鍵，同溫同壓下，E的密度是H₂的21倍，E的相對分子質(zhì)量為42，則E為CH₃CH=CH₂，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，E與溴發(fā)生取代反應(yīng)生成C₃H₅Br，其結(jié)構(gòu)為BrCH₂CH=CH₂，與HBr發(fā)生加成反應(yīng)生成F為BrCH₂CH₂CH₂Br，F(xiàn)在氫氧化鈉水溶液、加熱條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成HOCH₂CH₂CH₂OH，與HOOC-CH=CH-COOH通過酯化反應(yīng)進行的縮聚反應(yīng)生成高聚物G為，以此解答該題．

解答 解：1，3-丁二烯與氯氣發(fā)生1，4-加成反應(yīng)生成A為ClCH₂CH=CHCH₂Cl，A在氫氧化鈉水溶液、加熱條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成HOCH₂CH=CHCH₂OH，與HCl發(fā)生加成反應(yīng)生成B為HOCH₂CH₂CHClCH₂OH．D酸化得到C₄H₄O₂，D為鹽，則C₄H₄O₂為HOOC-CH=CH-COOH，故B發(fā)生催化氧化生成C為HOOCCH₂CHClCOOH，C在氫氧化鈉醇溶液、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成D，則D為NaOOC-CH=CH-COONa．
E是一種石油裂解氣，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，含有不飽和鍵，同溫同壓下，E的密度是H₂的21倍，E的相對分子質(zhì)量為42，則E為CH₃CH=CH₂，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，E與溴發(fā)生取代反應(yīng)生成C₃H₅Br，其結(jié)構(gòu)為BrCH₂CH=CH₂，與HBr發(fā)生加成反應(yīng)生成F為BrCH₂CH₂CH₂Br，F(xiàn)在氫氧化鈉水溶液、加熱條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成HOCH₂CH₂CH₂OH，與HOOC-CH=CH-COOH通過酯化反應(yīng)進行的縮聚反應(yīng)生成高聚物G為，
（1）E是一種石油裂解氣，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，含有不飽和鍵，同溫同壓下，E的密度是H₂的21倍，E的相對分子質(zhì)量為42，則分子中最大C原子數(shù)目為$\frac{42}{12}$=3…6，故分子式為C₃H₆，核磁共振氫譜顯示E有3種不同化學環(huán)境的氫原子，其個數(shù)比為1：2：3，H原子數(shù)目分別為1、2、3，含有1個甲基，則E為CH₃CH=CH₂，
故答案為：CH₂=CH-CH₃；
（2）E與溴發(fā)生取代反應(yīng)生成C₃H₅Br，其結(jié)構(gòu)為BrCH₂CH=CH₂，與HBr發(fā)生加成反應(yīng)生成F為BrCH₂CH₂CH₂Br，故答案為：加成反應(yīng)；
（3）BrCH₂CH₂CH₂Br在氫氧化鈉水溶液中加熱條件下可水解生成HOCH₂CH₂CH₂OH，故答案為：NaOH/水溶液；
（4）HOCH₂CH=CHCH₂OH中含有C=C雙鍵，氧化羥基時也可以氧化C=C雙鍵，轉(zhuǎn)化生成E為HOOCCH=CHCOOH，E中含有C=C雙鍵，故反應(yīng)②③的目的是：保護碳碳雙鍵，防止被氧化，
故答案為：防止碳碳雙鍵被氧化；
（5）反應(yīng)⑤的化學方程式為 CH₂=CHCH₂Br+HBr$\stackrel{一定條件}{→}$CH₂Br-CH₂-CH₂Br，
故答案為：CH₂=CHCH₂Br+HBr$\stackrel{一定條件}{→}$CH₂Br-CH₂-CH₂Br；
（6）B被氧化成C的過程中，可能氧化不完全會有中間產(chǎn)物生成，該中間產(chǎn)物可能是HOCH₂CHClCH₂CHO或OHCCHClCH₂CHO或OHCCHClCH₂COOH，可以通過檢驗醛基確定該物質(zhì)是否存在，使用試劑為新制氫氧化銅懸濁液或銀氨溶液，
故答案為：HOCH₂CHClCH₂CHO或OHCCHClCH₂CHO或OHCCHClCH₂COOH； 新制氫氧化銅懸濁液（或銀氨溶液）．

點評 本題主要考查有機物的推斷與合成，為高考常見題型，側(cè)重考查學生的分析能力，涉及常見有機反應(yīng)類型，包括加成反應(yīng)、鹵代烴的水解、醇的氧化、鹵代烴的消去、烴的鹵代、縮聚反應(yīng)等，全面考查有機物基礎(chǔ)知識，掌握官能團的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化是關(guān)鍵，有機框圖題的解答要充分利用題給信息，通過對比反應(yīng)前后物質(zhì)結(jié)構(gòu)上的差異推斷反應(yīng)原理，對學生的邏輯推理有一定的要求，難度中等．