Question

16．聚乙烯醇（PVA）是一種人工合成的水溶性高分子化合物，廣泛應(yīng)用于粘合劑、纖維漿料、紙品加工劑等產(chǎn)品．由有機(jī)物A合成吸水材料PVA及聚酯纖維的合成路線如圖所示．

已知：①有機(jī)物A組成中含碳37.5%，含氫12.5%，其余是氧，又測(cè)得A蒸汽在同溫同壓下對(duì)氫氣的相對(duì)密度為16．
②RCOOR′+R″OH→RCOOR″+R′OH（R、R′、R″均代表烴基）
請(qǐng)回答下列問題：
（1）A的分子式為CH₄O；B中所含有的官能團(tuán)的名稱為酯基、碳碳雙鍵；C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為．
（2）D→E的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)；F的名稱為對(duì)苯二甲酸（或1，4苯二甲酸）．
（3）G→聚酯纖維的化學(xué)方程式為+$\stackrel{H+}{?}$+（2n-1）CH₃OH；G的同分異構(gòu)體有多種，則滿足下列條件的共有12種．
①苯環(huán)上只有兩個(gè)取代基；
②1mol該物質(zhì)與足量的NaHCO₃溶液反應(yīng)生成2molCO₂氣體．
（4）寫出由合成的流程圖（寫出反應(yīng)物和反應(yīng)條件）．注：書寫格式參照如下示例流程圖：
CH₃CHO$→_{催化劑}^{O_{2}•△}$CH₃COOH$→_{濃H_{2}SO_{4}，△}^{CH_{3}CH_{2}OH}$CH₃COOCH₂CH₃．

Answer 1

分析 根據(jù)C在酸性條件下水解生成和CH₃COOH可知，該反應(yīng)為酯的水解，C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：；B通過反應(yīng)生成C，該反應(yīng)應(yīng)該為加聚反應(yīng)，則B為；CH₃COOH與M發(fā)生加成反應(yīng)生成B，則M為CH≡CH；
有機(jī)物A組成中含碳37.5%，含氫12.5%，其余是氧，則A分子中C、H、O原子個(gè)數(shù)之比為：$\frac{37.5%}{12}$：$\frac{12.5%}{1}$：$\frac{1-37.5%-12.5%}{16}$=1：4：1，則A的最簡(jiǎn)式為CH₄O，由于H原子已經(jīng)達(dá)到飽和，則A為甲醇（CH₃OH）；結(jié)合A與HBr反應(yīng)得D，D與甲苯反應(yīng)生成E，E氧化生成F，F(xiàn)與甲醇反應(yīng)生成G可知，F(xiàn)為、E為、D為CH₃Cl；G→聚酯纖維的反應(yīng)為水解反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：+$\stackrel{H+}{?}$+（2n-1）CH₃OH，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：根據(jù)C在酸性條件下水解生成和CH₃COOH可知，該反應(yīng)為酯的水解，C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：；B通過反應(yīng)生成C，該反應(yīng)應(yīng)該為加聚反應(yīng)，則B為；CH₃COOH與M發(fā)生加成反應(yīng)生成B，則M為CH≡CH；
有機(jī)物A組成中含碳37.5%，含氫12.5%，其余是氧，則A分子中C、H、O原子個(gè)數(shù)之比為：$\frac{37.5%}{12}$：$\frac{12.5%}{1}$：$\frac{1-37.5%-12.5%}{16}$=1：4：1，則A的最簡(jiǎn)式為CH₄O，由于H原子已經(jīng)達(dá)到飽和，則A為甲醇（CH₃OH）；結(jié)合A與HBr反應(yīng)得D，D與甲苯反應(yīng)生成E，E氧化生成F，F(xiàn)與甲醇反應(yīng)生成G可知，F(xiàn)為、E為、D為CH₃Cl，
（1）根據(jù)分析可知，A為CH₃OH，其分子式為：CH₄O；B為，其含有的官能團(tuán)為碳碳雙鍵和酯基；C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，
故答案為：CH₄O；  ；酯基、碳碳雙鍵；；
（2）D→E的反應(yīng)CH₃Cl與甲苯反應(yīng)生成和HCl，該反應(yīng)為取代反應(yīng)；F為，其名稱為對(duì)苯二甲酸（或1，4苯二甲酸），
故答案為：取代反應(yīng)； 對(duì)苯二甲酸（或1，4苯二甲酸）；
（3）G→聚酯纖維的反應(yīng)為縮聚反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：+$\stackrel{H+}{?}$+（2n-1）CH₃OH；
G為，②1mol該物質(zhì)與足量的NaHCO₃溶液反應(yīng)生成2molCO₂氣體，說明有機(jī)物分子中含有2個(gè)羧基又①苯環(huán)上只有兩個(gè)取代基，則其取代基可能為：①-COOH、-CH₂CH₂COOH、②-CH₂COOH、-CH₂COOH、③-COOH、-CH（CH₃）COOH、④-CH₃、CH（COOH）₂，每一種存在鄰、間、對(duì)三種結(jié)構(gòu)，所有總共有含有3×4=12種結(jié)構(gòu)，
故答案為：+$\stackrel{H+}{?}$+（2n-1）CH₃OH；12；
（4）由合成，根據(jù)逆合成法，可以由催化氧化生成，苯甲醇可以由通過水解反應(yīng)生成，可用甲苯與氯氣通過取代反應(yīng)生成，所以合成流程為，
故答案為：．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有機(jī)合成，題目難度較大，明確合成原理及常見有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)為解答關(guān)鍵，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力，（3）中同分異構(gòu)體的書寫為解答難點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)，需要根據(jù)題中性質(zhì)條件明確滿足條件的有機(jī)物分子中兩個(gè)取代基結(jié)構(gòu)．