3.(06广东化学第25题)纤维素是自然界最为丰富的可再生的天然高分子资源。

(1)纤维素可制备用于纺织、造纸等的粘胶纤维[成分是(C6H10O5)n],生产过程涉及多个化学反应。工艺简图如下:

纤维素 (原料)
eq \o(\s\up 2(①NaOH  ②CS2-------→
纤维素黄原酸钠 (粘胶)
eq \o(\s\up 2(向稀盐酸中挤出-------→
粘胶纤维 (产品)

近来,化学家开发了一种使用NMMO加工纤维素的新方法,产品“Lyocell纤维”成分也是(C6H10O5)n。工艺流程示意图如下:

①“Lyocell纤维”工艺流程中,可充分循环利用的物质是____________________。

②与“Lyocell纤维”工艺相比,粘胶纤维工艺中会产生含有__________(只填非金属元素符号)的废物,并由此增加了生产成本。

③“Lyocell纤维”被誉为“21世纪的绿色纤维”,原因是________________________________________。

(2)“Lyocell纤维”工艺流程中的NMMO可按如下路线制备(反应条件均省略):

其中,化合物Ⅰ可三聚为最简单的芳香烃,化合物Ⅱ可使溴水褪色。

①化合物Ⅰ也可聚合为在一定条件下具有导电性的高分子化合物,该高分子化合物的化学式______________。

②化合物Ⅱ与氧气反应的原子利用率达100%,其化学式为____________________。

③关于化合物Ⅲ、Ⅳ的说法正确的是__________(填代号)

A.都可发生酯化反应               B.Ⅲ可被氧化,Ⅳ不可被氧化

C.都溶于水                      D.Ⅲ可与钠反应,Ⅳ不可与钠反应

E.Ⅲ是乙醇的同系物               F.Ⅲ可由卤代烃的取代反应制备

④写出合成NMMO最后一步反应的化学方程式__________________________________________________。

2.对乙酰氨基酚,俗称扑热息痛(Paracetamol),具有很强的解热镇痛作用,工业上通过下列方法合成(B1和B2、C1和C2分别互为同分异构体,无机产物略去):

请按要求填空:

(1)上述①-⑤的反应中,属于取代反应的有_____________(填数字序号)。

(2)C2分子内通过氢键又形成了一个六元环,用“”表示硝基、用“…”表示氢键,画出C2分子的结构______________________。C1只能通过分子间氢键缔合,工业上用水蒸气蒸馏法将C1和C2分离,则首先被蒸出的成分是_________(填“C1”或“C2”)。

(3)工业上设计反应①、②、③,而不是只通过反应②得到C1、C2,其目的是____________________________________________。

(4)扑热息痛有很多同分异构体,符合下列要求的同分异构体有5种:(Ⅰ)是对位二取代苯;(Ⅱ)苯环上两个取代基一个含氮不含碳、另一个含碳不含氮;(Ⅲ)两个氧原子与同一原子相连。其中2种的结构简式是,写出另3种同分异构体的结构简式_______________________________________________。

[解析](1)取代反应类似于无机反应中的复分解反应,A-B+C-D-→A-C+B-D,所以⑴ ①②③⑤都为取代反应。(2)分子间通过氢键缔合,要比分子内氢键,对物质的熔沸点影响大,C2的沸点要比C1小,所以C1、C2混合物进行蒸馏时,沸点较低的C2先被蒸出。(3)酚羟基不被硝酸氧化,为了防止酚羟基被氧化,在合成中要对酚基进行保护。(4)注意羧酸和酯、氨基酸和硝基化合物可构成同分异构体。

[答案]

(1)①②③⑤;(2)   C2;(3)保护酚羟基不被硝酸氧化 (4)

19.(1);(2)9种;(3)保护酚羟基,使之不被氧化 (4)eq \o(\s\up 2(NaOH醇----→eq \o(\s\up 2(HBr/过氧化物------→eq \o(\s\up 2(NaOH水----→eq \o(\s\up 2(浓H2SO4----→

例2  (2004年南通市一模试题)维生素C(分子式为C6H8O6)又名抗坏血酸,可预防感染、坏血病等,也是一种常见的食品添加剂,能够阻止空气中的氧气将食品氧化变质。维生素C具有酸性和强还原性,其工业合成路线如下图所示:

  

 

(1)上述合成过程中与A互为同分异构体的有_______________(填写字母代号)。

(2)上述反应中,属于加成反应的有_______________(填数字序号)。

(3)反应④除生成E外,还有___________生成。比较D和C的结构可知,C可看成由D通过反应⑤氧化得到,在工业生产中设计④和⑥两步的目的是____________________________________________________。

(4)维生素C的结构简式是______________________________。

(1)C、D;(2)①③;(3)H2O  保护D分子中其它羟基不被氧化;(4)

例3  (2006·苏州二模)已知:(1)二分子乙酸分子间脱水可形成乙酸酐:

(2)HO-CH2-CH=CH-CH2-OH氧化时分子中的碳碳双键会被同时氧化。

(3)HO-CH2-CH2-CHCl-CH2-OH氧化时仅氧化二个醇羟基。

目前工业锅炉中使用的阻垢剂常常采用水解聚马来酸酐(HPMA)的方法获得。马来酸分子结构为HOOC-CH=CH-COOH,脱水形成的马来酸酐的分子组成为:C4H2O3

以CH2=CH-CH=CH2为原料可合成聚马来酸酐。请用合成反应流程示意图表示出其

合理的合成方案(学过的重要反应条件要写,有机物均用结构简式表示)。

提示:①合成过程中无机试剂任选;②如有需要,可以利用试卷中出现过的信息;③合成反应

流程示意图表示方法如下:Aeq \o(\s\up 2(反应物----→Beq \o(\s\up 2(反应物----→C……eq \o(\s\up 2(----→H。

CH2=CH-CH=CH2→BrCH2-CH=CH-CH2Breq \o(\s\up 2(NaOH水溶液------→HO-CH2-CH=CH-CH2-OHeq \o(\s\up 2(HCl,催化剂------→HO-CH2-CH2CHCl-CH2-OHeq \o(\s\up 2(氧化----→HOOC-CH2-CHCl-COOHeq \o(\s\up 2(NaOH醇溶液------→NaOOC-CH=CH-COONaeq \o(\s\up 2(H+/H2O----→HCCO-CH=CH-COOH→

[基础过关]增强你的自信心!

2.已知下列有机反应:CH3-CH=CH2+H-OHeq \o(\s\up 2(H3PO4---→

试以丙烯为原料合成

写出有关反应的化学方程式(无机试剂可以自选)。

(1)__________________________________________________;(2)__________________;

(3)__________________________________________;(4)__________________________________________;

(5)__________________________________________。

有机合成的思维结构:

[考题·点悟]看盾以前是怎么考的!

   例1  (06江苏化学第23题)香豆素是广泛存在于植物中的一类芳香族化合物,大多具有光敏性,有的还具有抗菌和消炎作用。它的核心结构是芳香内酯A,其分子式为C9H6O2,该芳香内酯A经下列步骤转变为水杨酸和乙二酸。

提示:①CH3CH=CHCH2CH3eq \o(\s\up 2(①KMnO4/OH-  ②H3----------→CH3COOH+CH3CH2COOH

②R-CH=CH2eq \o(\s\up 2(HBr/过氧化物------→R-CH2-CH2-Br

请回答下列问题:

(1)写出化合物C的结构简式_________________________。

(2)化合物D有多种同分异构体,其中一类同分异构体是苯的二取代物,且水解后生成的产物之一能发生银镜反应。这类同分异构体共有_________种。

(3)在上述转化过程中,反应步骤B→C的目的是_____________________________________________。

(4)请设计合理方案从合成(用反应流程图表示,并注明反应条件)

例:由乙醇合成乙烯的反应流程图可表示为:CH3CH2OHeq \o(\s\up 2(浓H2SO4----→CH2=CH2eq \o(\s\up 2(高温、高压-----→

 0  4252  4260  4266  4270  4276  4278  4282  4288  4290  4296  4302  4306  4308  4312  4318  4320  4326  4330  4332  4336  4338  4342  4344  4346  4347  4348  4350  4351  4352  4354  4356  4360  4362  4366  4368  4372  4378  4380  4386  4390  4392  4396  4402  4408  4410  4416  4420  4422  4428  4432  4438  4446  447348 

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