题目
导电高分子材料PEDOT的一种合成路线如图。COOC2H55-|||-A C2H5OH B Na2S D COOC2H5 E-|||-ClCH2COOH C4H7ClO2 溶剂a C8H14SO4 C2H5ONa C10H12SO6-|||-CH2Cl-|||-K2CO3-|||-CH2Cl-|||-o-|||-(NH4)2S2O 8 -(C)_(2)(a)_(2) G ①NaOH F-|||-Jn 催化剂 催化剂 C8H6SO6 ② H^+ C12H14SO6-|||-PEDOT J资料:COOC2H55-|||-A C2H5OH B Na2S D COOC2H5 E-|||-ClCH2COOH C4H7ClO2 溶剂a C8H14SO4 C2H5ONa C10H12SO6-|||-CH2Cl-|||-K2CO3-|||-CH2Cl-|||-o-|||-(NH4)2S2O 8 -(C)_(2)(a)_(2) G ①NaOH F-|||-Jn 催化剂 催化剂 C8H6SO6 ② H^+ C12H14SO6-|||-PEDOT J(1)A分子中含有的官能团有 ____ 。(2)A→B的化学方程式是 ____ 。(3)B→D的反应类型是 ____ 。(4)D→E的反应方程式是 ____ 。(5)F的结构简式是 ____ 。(6)下列有关J的说法正确的是 ____ (填字母)。a.核磁共振氢谱有2组峰b.能与H2发生加成反应c.不存在含苯环的同分异构体d.合成PEDOT的反应属于加聚反应(7)推测J→PEDOT的过程中,反应物(NH4)2S2O8的作用是 ____ 。(8)溶剂a为环己烷,若用水代替环己烷,则D的产率下降,分析可能的原因:①B在水中的溶解度较小,与Na2S的反应不充分;② ____ 。
导电高分子材料PEDOT的一种合成路线如图。

资料:

(1)A分子中含有的官能团有 ____ 。
(2)A→B的化学方程式是 ____ 。
(3)B→D的反应类型是 ____ 。
(4)D→E的反应方程式是 ____ 。
(5)F的结构简式是 ____ 。
(6)下列有关J的说法正确的是 ____ (填字母)。
a.核磁共振氢谱有2组峰
b.能与H2发生加成反应
c.不存在含苯环的同分异构体
d.合成PEDOT的反应属于加聚反应
(7)推测J→PEDOT的过程中,反应物(NH4)2S2O8的作用是 ____ 。
(8)溶剂a为环己烷,若用水代替环己烷,则D的产率下降,分析可能的原因:
①B在水中的溶解度较小,与Na2S的反应不充分;
② ____ 。

资料:

(1)A分子中含有的官能团有 ____ 。
(2)A→B的化学方程式是 ____ 。
(3)B→D的反应类型是 ____ 。
(4)D→E的反应方程式是 ____ 。
(5)F的结构简式是 ____ 。
(6)下列有关J的说法正确的是 ____ (填字母)。
a.核磁共振氢谱有2组峰
b.能与H2发生加成反应
c.不存在含苯环的同分异构体
d.合成PEDOT的反应属于加聚反应
(7)推测J→PEDOT的过程中,反应物(NH4)2S2O8的作用是 ____ 。
(8)溶剂a为环己烷,若用水代替环己烷,则D的产率下降,分析可能的原因:
①B在水中的溶解度较小,与Na2S的反应不充分;
② ____ 。
题目解答
答案
ClCH2COOH与乙醇发生酯化反应生成B为ClCH2COOCH2CH3,对比B、D的分子式,可知B与Na2S发生取代反应生成D为
,结合J的结构简式,可知D与
发生信息i中反应生成E为
,同时有CH3CH2OH生成,对比E、F的分子式,可知E中羟基与
信息ii中取代反应生成F和HCl,碳酸钾消耗生成的HCl,有利于反应正向进行,故F为
,F发生酯基水解反应、酸化引入羧基生成G,G再脱羧得到J,故G为
,J与(NH4)2S2O8/催化剂作用生成高聚物PEDOT,该聚合反应中J分子内脱氢,属于缩聚反应。






解析
步骤 1:确定A分子中的官能团
A分子的结构式为ClCH2COOH,其中含有氯原子和羧基两种官能团。
步骤 2:写出A→B的化学方程式
A分子中的羧基与乙醇发生酯化反应,生成B分子ClCH2COOCH2CH3和水。
步骤 3:确定B→D的反应类型
B分子中的氯原子与Na2S发生取代反应,生成D分子CH2COOC2H5 CH2COOC2H5和硫化氢。
步骤 4:写出D→E的化学方程式
D分子中的羟基与HO'HOOO SHO'HOO发生信息i中反应,生成E分子HO OH C2H5OOC COOC2H5和乙醇。
步骤 5:确定F的结构简式
E分子中的羟基与CH2Cl CH2Cl信息ii中取代反应生成F分子o C2H5OOC s -COOC2H5和HCl。
步骤 6:分析J的性质
J分子的结构式为00 HOOC COOH,其核磁共振氢谱有2组峰,能与H2发生加成反应,不存在含苯环的同分异构体,合成PEDOT的反应属于缩聚反应。
步骤 7:推测J→PEDOT的过程中,反应物(NH4)2S2O8的作用
(NH4)2S2O8作为氧化剂,使J分子发生氧化反应,生成高聚物PEDOT。
步骤 8:分析溶剂a为环己烷,若用水代替环己烷,则D的产率下降的原因
①B在水中的溶解度较小,与Na2S的反应不充分;
②D分子在水中的溶解度较大,导致反应物D的浓度降低,产率下降。
A分子的结构式为ClCH2COOH,其中含有氯原子和羧基两种官能团。
步骤 2:写出A→B的化学方程式
A分子中的羧基与乙醇发生酯化反应,生成B分子ClCH2COOCH2CH3和水。
步骤 3:确定B→D的反应类型
B分子中的氯原子与Na2S发生取代反应,生成D分子CH2COOC2H5 CH2COOC2H5和硫化氢。
步骤 4:写出D→E的化学方程式
D分子中的羟基与HO'HOOO SHO'HOO发生信息i中反应,生成E分子HO OH C2H5OOC COOC2H5和乙醇。
步骤 5:确定F的结构简式
E分子中的羟基与CH2Cl CH2Cl信息ii中取代反应生成F分子o C2H5OOC s -COOC2H5和HCl。
步骤 6:分析J的性质
J分子的结构式为00 HOOC COOH,其核磁共振氢谱有2组峰,能与H2发生加成反应,不存在含苯环的同分异构体,合成PEDOT的反应属于缩聚反应。
步骤 7:推测J→PEDOT的过程中,反应物(NH4)2S2O8的作用
(NH4)2S2O8作为氧化剂,使J分子发生氧化反应,生成高聚物PEDOT。
步骤 8:分析溶剂a为环己烷,若用水代替环己烷,则D的产率下降的原因
①B在水中的溶解度较小,与Na2S的反应不充分;
②D分子在水中的溶解度较大,导致反应物D的浓度降低,产率下降。