问题 推断题

共聚酯(PETG)有着优异的光泽度、透光率和可回收再利用等特点,广泛应用于医疗用品、日常消费品和化妆品包装等行业。PETG的结构简式为:

PETG新材料的合成和再生路线如下:

试回答下列问题:

(1)化合物IV的分子式为_______________________________。

(2)化合物I的结构简式:______________;化合物II的一种同分异构体V能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2且分子结构中含有5个甲基,则化合物V的结构简式为__________。

(3)合成的反应类型为____________________________。

(4)化合物Ⅲ可由乙烯与Br2通过发生加成后,得到的产物在一定条件下发生取代反应而获得,请写出发生取代反应的化学方程式:______________________________。

(5)在一定条件下,CH3OH能与碳酸乙烯酯发生类似PETG再生的反应,其中产物之一为碳酸二甲酯[化学式为(CH3O)2CO,一种无毒无害的化工原料]。写出反应化学方程式(不用标反应条件):____________________。

答案

(16分)(1)C10H10O4(2分)

(2)(每空3分,共6分)

(3)缩聚反应(2分)

(4) (3分)

(5)(3分)

题目分析:(1)观察化合物IV的结构简式,发现它由H3COOC‐、‐C6H4‐、‐COOCH3三部分构成,则IV的分子式为C10H10O4;(2)观察PETG的结构简式,发现它是二元醇、二元羧酸发生缩聚反应得到的高分子化合物,去掉中括号、聚合度(m、n)之后,断开三个酯基中碳氧单键,分别给氧原子补氢原子、碳原子补羟基,就得到它的三种单体,由此可推断其化合物I是对苯二甲酸;观察化合物II的结构简式,发现它由HOH2C‐、‐C6H10‐、‐CH2OH构成,则II的分子式为C8H16O2,与饱和碳酸钠溶液反应放出二氧化碳气体,说明其同分异构体含有羧基(‐COOH),除羧基外就是含有5个甲基的原子团(‐C7H15),则‐C7H15的结构简式为CH3C(CH3)2C(CH3)2‐,所以化合物V的结构简式为CH3C(CH3)2C(CH3)2COOH;(3)m摩III、m摩I、n摩II、n摩I发生缩聚反应,生成1摩PETG和(2m+2n‐1)摩水;(4)乙烯(CH2=CH2)与Br2发生加成反应,得到1,2—二溴乙烷;卤代烃与NaOH水溶液共热时发生取代反应或水解反应,生成醇、卤化钠、水,则CH2BrCH2Br+2NaOH→HOCH2CH2OH+2NaBr;(5)观察PETG与CH3OH再生的反应,发现PETG先水解为三种单体,其中的对苯二甲酸再与甲醇发生酯化反应,得到化合物IV和水;碳酸乙烯酯的结构简式中含有2个酯基,则1个碳酸乙烯酯先与2个H2O发生水解反应,得到1个HOCH2CH2OH和1个H2CO3,然后1个H2CO3与2个CH3OH发生酯化反应,得到1个碳酸二甲酯和2个H2O,由此可推断或仿写出该反应的化学方程式。

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