单选题
404.下列单体,能在一定条件下发生加聚反应生成[-CH2CH=C[CH3]CH2-]n的是[ ]
A
丙烯
B
2-甲基-1,3-丁二烯
C
乙烯和丙烯
D
2-甲基-2-丁烯
答案解析
正确答案:B
解析:
这是一道关于**加聚反应单体推断**的化学题。我们需要根据给定的聚合物链节结构,逆向推导出其对应的单体。
### 1. 分析聚合物链节结构
题目给出的聚合物链节为:
$$ \text{-[CH}_2\text{-CH=C(CH}_3\text{)-CH}_2\text{]}_n\text{-} $$
观察该链节的特征:
1. **碳原子数**:主链上有4个碳原子。
2. **双键位置**:在主链的第2和第3个碳原子之间存在一个碳碳双键($\text{C=C}$)。
3. **取代基**:在第3个碳原子上连有一个甲基($\text{-CH}_3$)。
这种含有“主链4个碳 + 中间双键”结构的聚合物,通常是由**共轭二烯烃**发生**1,4-加聚反应**生成的。
### 2. 逆向推导单体(“单双键互换法”)
对于由二烯烃通过1,4-加聚反应生成的聚合物,还原单体的方法如下:
1. **将链节中的双键变为单键**。
2. **将链节两端的单键变为双键**。
3. **保持其他原子和基团连接关系不变**。
具体操作如下:
* **原链节**:
$$ \text{-CH}_2 \text{ - CH = C(CH}_3\text{) - CH}_2\text{-} $$
* **步骤1:中间双键变单键**
$$ \text{-CH}_2 \text{ - CH - C(CH}_3\text{) - CH}_2\text{-} $$
* **步骤2:两端单键变双键(并向外延伸形成独立分子)**
$$ \text{CH}_2 \text{ = CH - C(CH}_3\text{) = CH}_2 $$
* **整理结构式**:
得到的单体结构为 $\text{CH}_2\text{=CH-C(CH}_3\text{)=CH}_2$。
### 3. 命名与选项比对
让我们对推导出的单体 $\text{CH}_2\text{=CH-C(CH}_3\text{)=CH}_2$ 进行命名:
* 主链含有两个双键,且最长碳链为4个碳,故为“丁二烯”。
* 编号从离取代基最近的一端开始,或者使双键位次最小。无论从左还是从右数,双键都在1,3位。
* 甲基位于第2号碳上。
* 因此,该物质名称为:**2-甲基-1,3-丁二烯**(俗称:异戊二烯)。
接下来分析各个选项:
* **A. 丙烯 ($\text{CH}_2\text{=CH-CH}_3$)**:
发生加聚反应生成聚丙烯,链节为 $\text{-[CH}_2\text{-CH(CH}_3\text{)]}_n\text{-}$,不含双键,与题意不符。
* **B. 2-甲基-1,3-丁二烯 ($\text{CH}_2\text{=C(CH}_3\text{)-CH=CH}_2$)**:
发生1,4-加聚反应时,电子转移使得1号和4号碳原子之间形成新的单键连接成链,2号和3号碳原子之间形成双键。
反应方程式示意:
$$ n \text{CH}_2\text{=C(CH}_3\text{)-CH=CH}_2 \xrightarrow{\text{一定条件}} \text{-[CH}_2\text{-C(CH}_3\text{)=CH-CH}_2\text{]}_n\text{-} $$
*(注:书写方向不同可能导致甲基在左边或右边,但结构本质相同。题目中的 $\text{-CH}_2\text{-CH=C(CH}_3\text{)-CH}_2\text{-}$ 与上述产物互为同一物质的不同书写方向)*。
**符合题意。**
* **C. 乙烯和丙烯**:
二者共聚生成乙丙橡胶,链节中通常不含碳碳双键(除非是三元乙丙橡胶引入第三单体,但仅乙烯和丙烯共聚得到的是饱和链),且碳骨架排列不同,与题意不符。
* **D. 2-甲基-2-丁烯 ($\text{CH}_3\text{-C(CH}_3\text{)=CH-CH}_3$)**:
这是单烯烃,发生加聚反应后双键打开变成单键,主链上没有残留的双键,与题意不符。
### 结论
能在一定条件下发生加聚反应生成 $\text{-[CH}_2\text{CH=C(CH}_3\text{)CH}_2\text{]}_n\text{-}$ 的单体是 **2-甲基-1,3-丁二烯**。
故正确答案为 **B**。
相关知识点:
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