单选题
405.在以下各对化合物中可作为高分子化合物[-CH2CH2CH[CH3]CH2-]n单体的是[ ]。
A
CH3-CH=CH2和CH2=CH-CH=CH2
B
CH2=CH2和CH2=CH-CH=CH2
C
CH3-CH2-CH=CH2和CH2=CH-CH3
D
CH2=CH2和CH2=CH-CH3
答案解析
正确答案:D
解析:
这是一道关于**加聚反应单体推断**的化学题。我们需要根据高分子化合物的链节结构,逆向推导出其单体。
### 1. 分析高分子链节结构
题目给出的高分子化合物链节为:
$$ [-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_2-]_n $$
我们可以将其主链碳原子展开来看,这是一个由4个碳原子组成的重复单元(忽略侧链甲基):
$$ -\text{C}^1\text{H}_2-\text{C}^2\text{H}_2-\text{C}^3\text{H}(\text{CH}_3)-\text{C}^4\text{H}_2- $$
### 2. 使用“弯箭头法”或“断键复原法”推断单体
对于加聚产物(由烯烃或二烯烃聚合而成),推断单体的常用方法是**“见双键,四个碳;无双键,两个碳”**的逆过程,或者更通用的**“单双键互换法”**:
1. **观察主链**:主链上没有碳碳双键,说明这是由单烯烃通过加成聚合形成的,或者是共轭二烯烃1,4-加成形成的。但这里主链有4个碳原子,且侧链有一个甲基。
2. **尝试断键**:
* 如果我们将链节从中间断开,分成两部分:
* 左边部分:$-\text{CH}_2-\text{CH}_2-$
* 右边部分:$-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_2-$
* **还原双键**:将单键变双键,双键变单键(对于加聚反应,通常是将主链上的单键变为双键来恢复单体结构)。
* 左边部分 $-\text{CH}_2-\text{CH}_2-$ 还原为单体:$\text{CH}_2=\text{CH}_2$ (乙烯)
* 右边部分 $-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_2-$ 还原为单体:$\text{CH}(\text{CH}_3)=\text{CH}_2$ ,即 $\text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}_3$ (丙烯)
3. **验证**:
* 乙烯 ($\text{CH}_2=\text{CH}_2$) 和 丙烯 ($\text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}_3$) 发生共聚反应。
* 乙烯打开双键变成 $-\text{CH}_2-\text{CH}_2-$
* 丙烯打开双键变成 $-\text{CH}_2-\text{CH}(\text{CH}_3)-$ (注意:丙烯聚合时,通常头尾相接,甲基在侧链)
* 两者连接起来,形成的链节正是 $-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_2-$ (或者顺序相反 $-\text{CH}_2-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_2-\text{CH}_2-$,在高分子链中这两种写法代表相同的化学组成和连接方式,只是起始点不同)。
### 3. 分析选项
* **A. $\text{CH}_3-\text{CH}=\text{CH}_2$ 和 $\text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}=\text{CH}_2$**
* 丙烯和1,3-丁二烯。1,3-丁二烯聚合通常会保留一个双键在主链上(1,4-加成)或形成侧乙烯基(1,2-加成)。若1,4-加成,链节中会有双键;若与丙烯共聚,结构会更复杂,不符合题意中饱和的主链结构。
* **B. $\text{CH}_2=\text{CH}_2$ 和 $\text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}=\text{CH}_2$**
* 乙烯和1,3-丁二烯。同样,1,3-丁二烯参与聚合后,主链上通常会残留双键(如乙丙橡胶中的二元乙丙橡胶不含双键,但三元乙丙橡胶引入二烯烃是为了硫化,其链节结构不同)。如果是简单的1,4-聚合,链节应为 $-\text{CH}_2-\text{CH}=\text{CH}-\text{CH}_2-$,与题意不符。
* **C. $\text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}=\text{CH}_2$ 和 $\text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}_3$**
* 1-丁烯和丙烯。1-丁烯聚合后的链节是 $-\text{CH}_2-\text{CH}(\text{CH}_2\text{CH}_3)-$,侧链是乙基,而题目中侧链是甲基。不符。
* **D. $\text{CH}_2=\text{CH}_2$ 和 $\text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}_3$**
* 乙烯和丙烯。
* 乙烯单体:$\text{CH}_2=\text{CH}_2$
* 丙烯单体:$\text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}_3$
* 二者发生加聚反应(共聚),双键打开相连,形成主链为饱和碳链,侧链为甲基的结构。符合题意。这是典型的**乙丙橡胶**(EPM)的结构单元。
### 结论
该高分子化合物是由**乙烯**和**丙烯**通过加聚反应生成的共聚物。
故正确答案为 **D**。
相关知识点:
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