Question

碳酸二甲酯（DMC)是一种新型的绿色有机合成中间体，其在生产中具有使用安全、方便、污染少、容易运输等特点。已知一定条件下，碳酸二甲酯能发生如下反应：

反应①：

反应②：

（1）化合物III的分子式为      ，反应①和反应②中R的结构简式为           。

（2）DMC与足量NaOH溶液反应的化学方程式                  。

（3）碳酸二甲酯与乙酸苯酯（）在催化剂作用下也能生成化合物Ⅱ，同时得到一种副产品G，下列有关G的说法正确的是_______。

A．G的名称是甲酸乙酯

B．丙酸和G互为同分异构体

C．一定条件下，G能发生水解反应

D．G能与新制Cu(OH) ₂反应生成红色沉淀

（4）以碳酸二甲酯合成杀虫剂西维因的路线如下：

其中生成物V的反应类似于反应②，则V的结构简式为          ，1mol西维因最多可与       mol H₂发生加成反应。

 

Answer 1

【答案】

（16分）

 （1）C₁₀H₈O （2分）     CH₃OH（3分）

（2） CH₃OOCOOCH₃ + 2NaOH  Na₂CO₃ + 2CH₃OH （3分）

（“写成” “=”或“Δ”未写扣1分；结构简式写错整个不得分；未配平扣1分）

（3） BC（3分；只答B或C得1分；全对得3分，凡其它有错答案不得分）

（4）（3分）       5（2分）

（写成也得分，写成不得分；书写正确但不规范，如苯环的书写、化学键未正对相应原子等得1分；少原子得0分）

【解析】

试题分析：（1）数一数化合物III的结构简式中所含C、H、O原子个数，可得其分子式为C₁₀H₈O；观察反应①②可知，它们都是取代反应，都是酚羟基中的氢原子和CH₃O—结合生成R，则R的结构简式为CH₃OH；（2）观察DMC的结构简式，可得该分子中含有酯基，1分子DMC与2分子H₂O完全水解，可以得到2分子CH₃OH和1分子H₂CO₃，由于甲醇是非电解质，不能电离出氢离子，H₂CO₃具有酸性，1分子H₂CO₃最多与2分子NaOH发生中和反应，生成Na₂CO₃和2分子H₂O，因此1molDMC最多与2molNaOH反应生成2molCH₃OH和1mol Na₂CO₃，由此可以写出DMC完全水解的化学方程式；（3）依题意，2分子乙酸苯酯与1分子碳酸二甲酯在催化剂作用下发生取代反应，实质上是碳酸二甲酯分子中的CH₃O—与乙酸苯酯分子中CH₃CO—结合生成副产品G，二者的其余部分结合成化合物II，则G的结构简式为CH₃COOCH₃，CH₃COOCH₃的名称为乙酸甲酯，而非甲酸乙酯，故A选项错误；丙酸的结构简式为CH₃CH₂COOH，分子式为C₃H₆O₂，乙酸丙酯（CH₃COOCH₃）的分子式为C₃H₆O₂，二者互为同分异构题，故B选项正确；乙酸丙酯（CH₃COOCH₃）在一定条件下能发生水解反应，生成甲醇和乙酸（或乙酸盐），故C选项正确；乙酸丙酯（CH₃COOCH₃）分子中没有醛基，不能与新制氢氧化铜反应，故D选项错误；（4）反应②是酚羟基中的氢原子被碳酸二甲酯（DMC）的CH₃COO—取代，生成酯和甲醇的过程，由此可以推断出化合物V的结构简式；由于苯环与H₂在一定条件下发生加成反应，1mol苯最多与3molH₂发生加成反应，生成1mol环己烷，而酯基或肽键中C=O键不能与H₂发生加成反应，由此推断1mol西维因最多能与5molH₂发生加成反应。

考点：考查有机合成和推断，涉及有机物的分子式和结构简式、化学方程式、官能团结构与性质、酯的命名、同分异构体、类似已知反应②所得产物的推导等。