Question

甲苯二異氰酸酯（簡(jiǎn)稱TDI）是一種重要的化工原料，是制造聚氨酯系列產(chǎn)品的原料之一．而工業(yè)TDI產(chǎn)品是2，4-甲苯二異氰酸酯與2，6-甲苯二異氰酸酯的混合物．工業(yè)上生產(chǎn)TDT的方法有幾種，但比較成熟和經(jīng)濟(jì)的方法是胺光氣化法．圖為工業(yè)上用“胺光氣化法”合成TDI后生產(chǎn)某聚氨酯產(chǎn)品的主要反應(yīng)流程圖（副產(chǎn)物沒有標(biāo)出）

已知：第③、④和⑤步反應(yīng)兩物質(zhì)等物質(zhì)的量反應(yīng)．試回答：
（1）寫出光氣（COCl₂）和流程圖中A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：

、

；
（2）按要求寫出與第①步反應(yīng)產(chǎn)物（見流程圖）互為同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式或數(shù)目．
A、只呈堿性的芳香族化合物（任寫一種）

；
B、既呈堿性又呈酸性的芳香族化合物的種數(shù)為

10

．
（3）已知聚氨酯X鏈節(jié)中含有結(jié)構(gòu)．第⑤步反應(yīng)類型為

加聚反應(yīng)

，聚氨酯X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：

．
（4）寫出反應(yīng)④的化學(xué)方程式：

．
（5）資料顯示，TDI在大于45℃時(shí)會(huì)發(fā)生兩分子聚合成二聚物，此二聚物中除了苯環(huán)外還含有兩個(gè)四元環(huán)（由C、N原子構(gòu)成），寫出上述流程圖中TDI的一種結(jié)構(gòu)自身反應(yīng)生成的二聚物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．

．

Answer 1

分析：甲苯和濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)生成2，4-二硝基甲苯，在銅作催化劑、加熱條件下，2，4-二硝基甲苯和氫氣發(fā)生還原反應(yīng)生成A，A和COCl₂反應(yīng)生成，則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，和乙二醇反應(yīng)生成X，X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：．

解答：解：甲苯和濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)生成2，4-二硝基甲苯，在銅作催化劑、加熱條件下，2，4-二硝基甲苯和氫氣發(fā)生還原反應(yīng)生成A，A和COCl₂反應(yīng)生成，則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，和乙二醇反應(yīng)生成X，X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，
（1）通過以上分析知，光氣和A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為：、，
故答案為：、；
（2）A.2，4-二硝基甲苯的同分異構(gòu)體為只呈堿性的芳香族化合物，其中一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，
B.2，4-二硝基甲苯的同分異構(gòu)體為既呈堿性又呈酸性的芳香族化合物，呈堿性說(shuō)明含有氨基，呈酸性說(shuō)明含有羧基，當(dāng)氨基和羧基處于鄰位時(shí)，硝基有4種排列方法，當(dāng)氨基和羧基處于間位時(shí)，硝基有4種排列方法，當(dāng)氨基和硝基處于對(duì)位時(shí)，硝基有兩種排列方法，所以一共有10種符合條件的同分異構(gòu)體，
故答案為：，10；
（3）通過以上分析知，該反應(yīng)屬于加聚反應(yīng)，X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，
故答案為：加聚反應(yīng)，；
（4）根據(jù)流程圖知，該反應(yīng)方程式為：，
故答案為：；
（5）TDI在大于45℃時(shí)會(huì)發(fā)生兩分子聚合成二聚物，此二聚物中除了苯環(huán)外還含有兩個(gè)四元環(huán)（由C、N原子構(gòu)成），則該反應(yīng)方程式為：，
故答案為：．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了有機(jī)物的推斷，明確物質(zhì)的官能團(tuán)及其性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，注意有機(jī)物的斷鍵和成鍵位置，難點(diǎn)是同分異構(gòu)體種類的判斷，采用“定二議一”的方法進(jìn)行推斷，難度較大．