Question

碳酸二甲酯（DMC)是一種新型的綠色有機合成中間體，其在生產中具有使用安全、方便、污染少、容易運輸等特點。已知一定條件下，碳酸二甲酯能發生如下反應：

反應①：

反應②：

（1）化合物III的分子式為      ，反應①和反應②中R的結構簡式為           。

（2）DMC與足量NaOH溶液反應的化學方程式                  。

（3）碳酸二甲酯與乙酸苯酯（）在催化劑作用下也能生成化合物Ⅱ，同時得到一種副產品G，下列有關G的說法正確的是_______。

A．G的名稱是甲酸乙酯

B．丙酸和G互為同分異構體

C．一定條件下，G能發生水解反應

D．G能與新制Cu(OH) ₂反應生成紅色沉淀

（4）以碳酸二甲酯合成殺蟲劑西維因的路線如下：

其中生成物V的反應類似于反應②，則V的結構簡式為          ，1mol西維因最多可與       mol H₂發生加成反應。

 

Answer 1

【答案】

（16分）

 （1）C₁₀H₈O （2分）     CH₃OH（3分）

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

（“寫成” “=”或“Δ”未寫扣1分；結構簡式寫錯整個不得分；未配平扣1分）

（3） BC（3分；只答B或C得1分；全對得3分，凡其它有錯答案不得分）

（4）（3分）       5（2分）

（寫成也得分，寫成不得分；書寫正確但不規范，如苯環的書寫、化學鍵未正對相應原子等得1分；少原子得0分）

【解析】

試題分析：（1）數一數化合物III的結構簡式中所含C、H、O原子個數，可得其分子式為C₁₀H₈O；觀察反應①②可知，它們都是取代反應，都是酚羥基中的氫原子和CH₃O—結合生成R，則R的結構簡式為CH₃OH；（2）觀察DMC的結構簡式，可得該分子中含有酯基，1分子DMC與2分子H₂O完全水解，可以得到2分子CH₃OH和1分子H₂CO₃，由于甲醇是非電解質，不能電離出氫離子，H₂CO₃具有酸性，1分子H₂CO₃最多與2分子NaOH發生中和反應，生成Na₂CO₃和2分子H₂O，因此1molDMC最多與2molNaOH反應生成2molCH₃OH和1mol Na₂CO₃，由此可以寫出DMC完全水解的化學方程式；（3）依題意，2分子乙酸苯酯與1分子碳酸二甲酯在催化劑作用下發生取代反應，實質上是碳酸二甲酯分子中的CH₃O—與乙酸苯酯分子中CH₃CO—結合生成副產品G，二者的其余部分結合成化合物II，則G的結構簡式為CH₃COOCH₃，CH₃COOCH₃的名稱為乙酸甲酯，而非甲酸乙酯，故A選項錯誤；丙酸的結構簡式為CH₃CH₂COOH，分子式為C₃H₆O₂，乙酸丙酯（CH₃COOCH₃）的分子式為C₃H₆O₂，二者互為同分異構題，故B選項正確；乙酸丙酯（CH₃COOCH₃）在一定條件下能發生水解反應，生成甲醇和乙酸（或乙酸鹽），故C選項正確；乙酸丙酯（CH₃COOCH₃）分子中沒有醛基，不能與新制氫氧化銅反應，故D選項錯誤；（4）反應②是酚羥基中的氫原子被碳酸二甲酯（DMC）的CH₃COO—取代，生成酯和甲醇的過程，由此可以推斷出化合物V的結構簡式；由于苯環與H₂在一定條件下發生加成反應，1mol苯最多與3molH₂發生加成反應，生成1mol環己烷，而酯基或肽鍵中C=O鍵不能與H₂發生加成反應，由此推斷1mol西維因最多能與5molH₂發生加成反應。

考點：考查有機合成和推斷，涉及有機物的分子式和結構簡式、化學方程式、官能團結構與性質、酯的命名、同分異構體、類似已知反應②所得產物的推導等。