Question

每年夏季，農(nóng)民焚燒植物秸稈（主要成分是纖維素），既污染了環(huán)境，又浪費(fèi)了資源．工業(yè)上以植物秸稈為原料合成某聚酯化合物的路線(xiàn)如下：

已知：A是常見(jiàn)醫(yī)用消毒劑，又可作為能源．
（1）乙烯的結(jié)構(gòu)式為

 

，每個(gè)葡萄糖分子中有

 

個(gè)手性原子．
（2）由B得到乙炔的反應(yīng)條件是

 

，C→D反應(yīng)類(lèi)型是

 

．
（3）測(cè)定D中所含官能團(tuán)的物理方法是

 

；若B的相對(duì)分子量為99，則其名稱(chēng)為

 

．
（4）①D與新制氫氧化銅反應(yīng)生成E的化學(xué)方程式為

 

②C與F生成G的化學(xué)方程式為

 

③A與O₂在KOH中構(gòu)成燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為

 

（5）請(qǐng)寫(xiě)出以CH₃CH₂CH₂CH₂OH為原料，制備的合成路線(xiàn)流程圖（無(wú)極試劑任用），合成路線(xiàn)流程圖示例如下：CH₃CH₂OH

濃硫酸

170℃

CH₂=CH₂

Br2

Answer 1

考點(diǎn)：有機(jī)物的推斷

專(zhuān)題：有機(jī)物的化學(xué)性質(zhì)及推斷

分析：植物秸稈主要為纖維素，水解得到葡萄糖，A是常見(jiàn)的消毒劑，又可作為能源，葡萄糖在酒化酶作用下得到的A為CH₃CH₂OH；A在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，由F、G的結(jié)構(gòu)可知C為：HOCH₂CH₂OH，B可能為鹵代烴，乙烯與鹵素單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)生成B為XCH₂CH₂X，B在氫氧化鈉水溶液、加熱條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成乙二醇，乙二醇發(fā)生氧化反應(yīng)生成D為OHC-CHO，D進(jìn)一步發(fā)生氧化反應(yīng)生成HOOC-COOH，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答： 解：植物秸稈主要為纖維素，水解得到葡萄糖，A是常見(jiàn)的消毒劑，又可作為能源，葡萄糖在酒化酶作用下得到的A為CH₃CH₂OH；A在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，由F、G的結(jié)構(gòu)可知C為：HOCH₂CH₂OH，B可能為鹵代烴，乙烯與鹵素單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)生成B為XCH₂CH₂X，B在氫氧化鈉水溶液、加熱條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成乙二醇，乙二醇發(fā)生氧化反應(yīng)生成D為OHC-CHO，D進(jìn)一步發(fā)生氧化反應(yīng)生成HOOC-COOH，
（1）乙烯中含有碳碳雙鍵，乙烯的結(jié)構(gòu)式為：；
葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：CH₂OHCHOHCHOHCHOHCHOHCHO，手性碳原子指連有四個(gè)不同基團(tuán)的碳原子，葡萄糖分子中中間4個(gè)C原子為手性碳原子，兩端的兩個(gè)C不屬于手性碳原子，所以葡萄糖分子中含有4個(gè)C原子，
故答案為：；4；
（2）由B轉(zhuǎn)化為乙炔是鹵代烴的消去反應(yīng)，反應(yīng)條件是：NaOH的醇溶液、加熱；C轉(zhuǎn)化為D是醇發(fā)生氧化反應(yīng)生成醛，
故答案為：NaOH醇溶液、加熱；氧化反應(yīng)；
（3）測(cè)定D中所含官能團(tuán)的物理方法是：紅外光譜；若B是鹵代烴：B為XCH₂CH₂X，相對(duì)分子質(zhì)量為99，則：2X+28=99，解得：X=35.5，X為Cl元素，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：ClCH₂CH₂Cl，其系統(tǒng)命名法的名稱(chēng)是：1，2-二氯乙烷，
故答案為：紅外光譜；1，2-二氯乙烷；
（4）D為乙二醛，D與新制氫氧化銅反應(yīng)生成E的化學(xué)方程式為：CHOCHO+2NaOH+4Cu（OH）₂

△

NaOOCCOONa+2Cu₂O↓+6H₂O；
C為：HOCH₂CH₂OH、F為nHOOC-COOH，二者反應(yīng)生成G的化學(xué)方程式為：nHOCH₂CH₂OH+nHOOC-COOH

濃硫酸

△

+（2n-1）H₂O；
A為乙醇，在乙醇燃料電池中，負(fù)極上是燃料乙醇發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，在堿性環(huán)境下生成碳酸根離子和水，負(fù)極電極反應(yīng)為：C₂H₆O+16OH^--12e^-=2CO₃^2-+11H₂O，
故答案為：CHOCHO+2NaOH+4Cu（OH）₂

△

NaOOCCOONa+2Cu₂O↓+6H₂O；nHOCH₂CH₂OH+nHOOC-COOH

濃硫酸

△

+（2n-1）H₂O；C₂H₆O+16OH^--12e^-=2CO₃^2-+11H₂O；
（5）以CH₃CH₂CH₂CH₂OH為原料制備，正丁醇先發(fā)生消去反應(yīng)生成1-丁烯，1-丁烯與溴發(fā)生加成反應(yīng)生成1，2-二溴丁烷，1，2-二溴丁烷在氫氧化鈉的水溶液中發(fā)生水解反應(yīng)生成1，2-丁二醇，1，2-丁二醇發(fā)生催化氧化生成，制備流程為：CH₃CH₂CH₂CH₂OH

濃硫酸

△

CH₃CH₂CH₂CH=CH₂

Br2

CH₃CH₂CH₂CHBrCH₂Br

NaOH/H2O

△

CH₃CH₂CH₂CHOHCH₂OH

O2

Cu、△

，
答：以CH₃CH₂CH₂CH₂OH為原料，制備的合成路線(xiàn)流程圖為：CH₃CH₂CH₂CH₂OH

濃硫酸

△

CH₃CH₂CH₂CH=CH₂

Br2

CH₃CH₂CH₂CHBrCH₂Br

NaOH/H2O

△

CH₃CH₂CH₂CHOHCH₂OH

O2

Cu、△

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查有機(jī)物推斷，題目難度中等，試題涉及醇、烯烴、鹵代烴、醛、羧酸、糖類(lèi)性質(zhì)與轉(zhuǎn)化，注意對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握，熟練掌握有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力及邏輯推理能力．