Question

14．丙烯是一种重要的化工原料．2000年以来，我国丙烯的使用量已超过乙烯，且一直保持增长趋势．
（1）丙烯在酸性催化剂存在下，聚合生成二聚体、三聚体的混合物，将其加入汽油中，可提高汽油的辛烷值．在催化剂存在下，丙烯聚合生成聚丙烯树脂，其反应的化学方程式为．
（2）制取丙烯腈的方法常有如下两种：
方法①：CH═CH+H-CN$\stackrel{催化剂}{→}$CH₂═CH-CN
方法②：2CH₂═CH-CH₂+2NH₃+3O₂$\stackrel{催化剂}{→}$CH₂-CN+6H₂O
相比较而言，方法②的优点是生产成本低（原料易得、节能），无毒性．
（3）现以丙烯为原料，合成环酯J．
已知：①烯烃复分解反应是指在催化剂作用下，实现两边基团换位的反应．如两个丙烯分子进行烯烃换位，生成丁烯和乙烯．
2CH₂=CHCH₃$\stackrel{催化剂}{→}$CH₃CH=CHCH₃+CH₂=CH₂
②羧酸和醇在一定条件下可以生成酯：R-OH+R′-COOH→+H₂O

请按要求填空：
（i）写出下列反应的反应类型：①取代反应，⑥消去反应．
（ii）反应④是与HCl加成，设计这一步反应的目的是保护分子中碳碳双键不被氧化，物质E的结构简式是．
（iii）有机化合物C有多种同分异构体，请写出其中属于酯类且属于甲酸酯的所有同分异构体的结构简式HCOOCH₂CH₂CH₃，HCOOCH（CH₃）₂．

Answer 1

分析 （1）丙烯中含有碳碳双键，在一定条件下能发生加聚反应生成聚丙烯；
（2）对比两种方法可知：方法②比方法①原料丰富，能耗低，且方法①使用了有毒气体HCN而②没有，减少了污染，据此进行判断；
（3）丙烯与氯气在加热条件下发生取代反应生成CH₂=CHCH₂Cl，由反应信息可知，CH₂=CHCH₂Cl在催化剂条件下发生复分解反应生成CH₂=CH₂、ClCH₂CH=CHCH₂Cl，A在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生反应生成C，故A为ClCH₂CH=CHCH₂Cl，B为CH₂=CH₂．B与溴发生加成反应生成H为BrCH₂CH₂Br，H在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生取代反应生成I为HOCH₂-CH₂OH．A在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生反应生成C为HOCH₂CH=CHCH₂OH，由J的结构可知，G为HOOC-CH=CH-COOH，由转化关系可知，结合反应④是C与HCl加成生成D，保护C=C不被氧化，D再氧化可得E，故D为HOCH₂CH₂CHClCH₂OH，E为，E发生消去反应生成F，F酸化得到G，故F为NaOOC-CH=CH-COONa，据此解答．

解答 解：（1）丙烯中含有碳碳双键，在一定条件下能发生加聚反应生成聚丙烯，反应方程式为，
故答案为：；
（2）根据反应原理可知，方法2比方法1原料比较丰富，能源消耗低，成本低，并且方法①中使用了有毒的HCN，而方法2比方法1降低了有毒气体的使用，减少了污染；
故答案为：生产成本低（原料易得、节能），无毒性；
（3）（i）反应①是CH₂=CHCH₃与氯气发生取代反应生成CH₂=CHCH₂Cl，反应⑥是卤代烃发生的消去反应，故答案为：取代反应；消去反应；加成反应；
（ii）反应④是C与HCl加成D，设计这一步反应的目的是保护分子中碳碳双键不被氧化，D再氧化可得E，故D为HOCH₂CH₂CHClCH₂OH，E为，故答案为：；
（iii）由上述分析可知，C的结构简式为HOCH₂CH=CHCH₂OH，属于酯类且属于甲酸酯的所有同分异构体的结构简式为HCOOCH₂CH₂CH₃，HCOOCH（CH₃）₂，故答案为：HCOOCH₂CH₂CH₃，HCOOCH（CH₃）₂．

点评 本题考查有机方程式的书写、物质制备实验方案设计的评价以及有机物的推断，需要学生对反应信息理解运用，注意推断中根据J的结构与转化关系中反应条件判断，注意掌握官能团的性质与转化，难度中等．