Question

M₅纖維是近年來開發(fā)出的一種超高性能纖維，它比現(xiàn)有的防爆破材料輕35%，可用于制頭盔、防彈背心和剛性前后防護板．下圖是有關(guān)M₅纖維等有機物的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖（部分反應(yīng)未注明條件，D→E的反應(yīng)歷程未知）：

（1）寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式：E

 

；H

 

；
（2）反應(yīng)類型：G→M₅

 

；B→C

 

；
（3）生成A的同時可能生成A的同分異構(gòu)體：

 

；
（4）寫出化學(xué)反應(yīng)方程式：C→D

 

；E→F

 

；
（5）1mol的G與Na₂CO₃溶液反應(yīng)，最多消耗Na₂CO₃

 

mol；
（6）試分析M₅纖維為什么具有極高的強度

 

．

Answer 1

考點：有機物的合成

專題：有機物的化學(xué)性質(zhì)及推斷

分析：G與H反應(yīng)得到M₅，由M₅的結(jié)構(gòu)可知，G與H發(fā)生縮聚反應(yīng)生成M₅，G、H分別為、中的一種，根據(jù)題中各物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系，經(jīng)過系列轉(zhuǎn)化得到G，由碳原子數(shù)目可知，G為，H為，與氯氣在光照條件下發(fā)生甲基上的取代反應(yīng)生成A，A轉(zhuǎn)化生成B，B可以在Cu作催化劑條件下氧化生成C，C能與銀氨溶液發(fā)生氧化反應(yīng)，則A轉(zhuǎn)化為B應(yīng)是鹵代烴的水解反應(yīng)，結(jié)合G的結(jié)構(gòu)可知，A為，則B為，C為，D為，由D→E→F→G轉(zhuǎn)化，可知在羧基的鄰位引入羥基，故D轉(zhuǎn)化為E應(yīng)是酸化后在Fe粉作催化劑條件下與溴發(fā)生取代反應(yīng)生成E，E發(fā)生水解反應(yīng)生成F，F(xiàn)酸化得到G，故E，F(xiàn)為，據(jù)此解答．

解答： 解：G與H反應(yīng)得到M₅，由M₅的結(jié)構(gòu)可知，G與H發(fā)生縮聚反應(yīng)生成M₅，G、H分別為、中的一種，根據(jù)題中各物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系，經(jīng)過系列轉(zhuǎn)化得到G，由碳原子數(shù)目可知，G為，H為，與氯氣在光照條件下發(fā)生甲基上的取代反應(yīng)生成A，A轉(zhuǎn)化生成B，B可以在Cu作催化劑條件下氧化生成C，C能與銀氨溶液發(fā)生氧化反應(yīng)，則A轉(zhuǎn)化為B應(yīng)是鹵代烴的水解反應(yīng)，結(jié)合G的結(jié)構(gòu)可知，A為，則B為，C為，D為，由D→E→F→G轉(zhuǎn)化，可知在羧基的鄰位引入羥基，故D轉(zhuǎn)化為E應(yīng)是酸化后在Fe粉作催化劑條件下與溴發(fā)生取代反應(yīng)生成E，E發(fā)生水解反應(yīng)生成F，F(xiàn)酸化得到G，故E為，F(xiàn)為，
（1）根據(jù)上面的分析可知，E為H為，故答案為：；；
（2）根據(jù)上面的分析可知，G→M₅ 為縮聚反應(yīng)，B→C為氧化反應(yīng)，故答案為：縮聚反應(yīng)；氧化反應(yīng)；
（3）生成A的同時可能生成A的同分異構(gòu)體，可能確定同一甲基上的2個氫原子，該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為，
故答案為：；
（4）C→D化學(xué)反應(yīng)方程式為：，E→F化學(xué)反應(yīng)方程式為：，
故答案為：；；
（5）1mol的G（）和Na₂CO₃溶液反應(yīng)時，羧基與碳酸鈉反應(yīng)，而酚羥基也與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉，故1molG最多消耗4mol NaHCO₃，
故答案為：4；
（6）在M₅纖維的分子鏈間存在氫鍵，使該聚合物具有二維結(jié)構(gòu)，所以M₅纖維具有極高的強度，故答案為：分子鏈間存在氫鍵．

點評：本題考查有機物推斷與合成，根據(jù)纖維的結(jié)構(gòu)與X的分子式確定X的結(jié)構(gòu)，再根據(jù)反應(yīng)條件與官能團的變化進行推斷，較好的考查學(xué)生分析推理能力，需要學(xué)生熟練掌握官能團的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化，難度中等．