去冬以来,我国北方持续干旱,为此,农业专家建议尽快发展高能抗旱保水剂。保水剂是一种强吸水树脂,能在短时间内吸收自身重量几百倍至上千倍的水分。聚丙烯酸钠就是一种高吸水性树脂。下面是丙烯合成聚丙烯酸钠的化工流程:
请回答下列问题:
(1)上述反应中属于加成反应的有________,反应⑧的反应类型为________;
(2)若A的分子式为C3H6Br2则结构简式__________,D中的官能团有_______;
(3)写出下列反应的化学方程式:
④________________;⑧________________。
(1). ①、⑤ (2). 聚合反应 (3). CH3CHBrCH2Br (4). 碳碳双键、羧基 (5). +2Ag(NH3)2OH+3NH3+2Ag↓+H2O (6). nCH2=CHCOONa
【解析】
由合成路线可知,反应①为丙烯发生加成反应生成A,若试剂为Br2,则A为CH3CHBrCH2Br,反应②为碱溶液中卤代烃的水解反应,反应③为氧化反应,反应④发生银镜反应,-CHO被氧化为羧酸,则B为CH3COCOOH;反应⑧为E发生加聚反应生成聚丙烯酸钠,则E为CH2=CHCOONa,逆推可知反应⑦为中和反应,则D为CH2=CHCOOH,结合B→C→D转化,反应⑤为B与氢气的加成反应生成C,反应⑥为C发生消去反应生成D,则C为CH3CH(OH)COOH,据此分析解答。
【详解】(1)由上述分析可知,反应①⑤为加成反应,反应⑧为加聚反应,故答案为①⑤;聚合反应(或加聚反应);
(2) 若A的分子式为C3H6Br2,由上述分析可知,A为CH3CHBrCH2Br,D为CH2=CHCOOH,D中含有的官能团有碳碳双键、羧基,故答案为CH3CHBrCH2Br;碳碳双键、羧基;
(3)反应④为发生的银镜反应,反应的化学方程式为+2Ag(NH3)2OH+3NH3+2Ag↓+H2O;反应⑧为CH2=CHCOONa发生的聚合反应,反应的方程式为:nCH2=CHCOONa ,故答案为+2Ag(NH3)2OH+3NH3+2Ag↓+H2O;nCH2=CHCOONa 。
卤代烃:
1.卤代烃的定义
烃分子中的氢原子被卤素原于取代后生成的化合物,称为卤代烃,可用R—X(X为卤素原子)表示。在卤代烃分子中,卤素原子是官能团。由于卤素原子吸引电子的能力较强,使共用电子对偏移,c—x键具有较强的极性,因此卤代烃的反应活性增强。
2.卤代烃的分类 (1)根据分子中所含卤素原子种类的不同,分为氟代烃、氯代烃、溴代烃和碘代烃。
(2)根据分子中所含卤素原子个数的不同,分为一卤代烃和多卤代烃。
(3)根据烃基结构不同,分为卤代烷烃、卤代烯烃、卤代芳香烃等。
卤代烃的性质:
1.卤代烃的物理性质
(1)常温下,卤代烃中除一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯等少数为气体外,其余为液体或固体。
(2)一氯代烷的物理性质:随着碳原子数增加,其熔、沸点和密度逐渐增大(沸点和熔点大于相应的烃)。
(3)难溶于水,易溶于有机溶剂,除脂肪烃的一氟代物、一氯代物等部分卤代烃外,液态卤代烃的密度一般比水大。密度一般随烃基中碳原子数增加而增大。
2.卤代烃的化学性质与C2H5Br相似,可以发生水解反应和消去反应
卤代烃中卤素的检验:
1.实验原理
根据AgX的颜色(白色、淡黄色、黄色)可确定卤素(氯、溴、碘):
2.实验步骤
①取少量卤代烃;
②加入NaOH溶液;
③加热煮沸;
④加入过量稀硝酸酸化;
⑤加入AgNO3溶液。
3.实验说明加热煮沸是为了加快水解速率,因不同的卤代烃水解难易程度不同;加入过量稀硝酸酸化是为了中和过量的NaOH,防止NaOH与AgNO3反应,干扰实验现象,同时也是为了检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。
卤代烃在有机物转化和合成中的重要桥梁作用:
1.一元代物与二元代物之间的转化关系
2.卤代烃的桥梁作用通过烷烃、芳香烃与X2发生取代反应,烯烃、炔烃与X2、HX发生加成反应等途径可向有机物分子中引入一X;而卤代烃的水解和消去反应均消去一X。卤代烃发生取代、消去反应后,可在更大的空间上与醇、醛、酯相联系。引入卤素原子常常是改变性能的第一步,卤代烃在有机物转化、推断、合成巾具有“桥梁”的重要地位和作用。
溴乙烷:
1.分子结构
分子式:
结构式:
电子式:
结构简式:
2.溴乙烷的物理性质纯净的溴乙烷是无色液体,沸点为38.4℃,密度比水大,难溶于水,易溶于乙醇等多种有机溶剂。
3.溴乙烷的化学性质
(1)水解反应:溴乙烷在NaOH存在的条件下可以跟水发生反应生成乙醇和溴化氢。
说明:溴乙烷的水解反应又属于取代反应。
溴乙烷水解生成的HBr与NaOH易发生中和反应,水解方程式也可写为:
(2)消去反应:有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O、HX)而生成含不饱和键(双键或三键)化合物的反应,叫做消去反应。
溴乙烷与强碱(NaOH或KOH)的乙醇溶液共热,从溴乙烷分子中脱去HBr,生成乙烯:
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