Question

【題目】甲苯可用于合成治療粘膜潰瘍、創(chuàng)面等的鎮(zhèn)痛藥物苯佐卡因及食用香料F，其合成路線如下：

已知：

④苯環(huán)上發(fā)生取代反應(yīng)規(guī)律：當(dāng)苯環(huán)碳原子連有甲基時(shí)，主要在其鄰位或?qū)ξ簧弦�入官能團(tuán)；當(dāng)苯環(huán)碳原子連有羧基時(shí)，主要在其間位上引入官能團(tuán)。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）B分子中含氧官能團(tuán)的名稱(chēng)是_______；試劑a的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________。

（2）下列關(guān)于苯佐卡因合成路線的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是________（填字母）

a．步驟①和②可以互換

b. 反應(yīng)①、④屬于取代反應(yīng)

c．反應(yīng)①的條件為酸性高錳酸鉀溶液

d．反應(yīng)①除主要生成A外，還可能生成、

（3）質(zhì)譜圖顯示試劑b的相對(duì)分子質(zhì)量為58，分子中不含甲基，且為鏈狀結(jié)構(gòu)，b的化學(xué)名稱(chēng)是______，寫(xiě)出E與試劑b生成F的化學(xué)方程式__________。

（4）E有多種同分異構(gòu)體，符合下列條件的有________種。

①苯環(huán)上有三個(gè)取代基；②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，且1 mol該有機(jī)物生成4 mol Ag

寫(xiě)出其中一種核磁共振氫譜有4組吸收峰，且峰面積之比為1∶2∶2∶3的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式___________。

（5）參照上述合成路線及信息，根據(jù)已有知識(shí)，完善下列以甲苯為主要原料制備有機(jī)物( )的合成路線_________（無(wú)機(jī)試劑任選）。

Answer 1

【答案】 羧基、硝基 ac 丙烯醇 6 (任寫(xiě)一種即可)

【解析】根據(jù)有機(jī)物官能團(tuán)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點(diǎn)，依據(jù)反應(yīng)條件、已知信息和轉(zhuǎn)化關(guān)系圖借助于正推法或逆推法首先判斷出有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，然后結(jié)合問(wèn)題分析解答即可。

在反應(yīng)④中，C與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成苯佐卡因，則C應(yīng)為，根據(jù)題給B的分子式為C5H7NO4可知B為，由題給信息：①當(dāng)苯環(huán)上連有甲基時(shí)，再引入的其他基團(tuán)主要進(jìn)入甲基的鄰位或?qū)ξ唬划?dāng)苯環(huán)上連有羧基時(shí)，再引入的其他基團(tuán)主要進(jìn)入羧基的間位，所以A為；根據(jù)E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知D生成E發(fā)生已知信息①中的反應(yīng)，則D是 甲醛。根據(jù)E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和F的分子式以及反應(yīng)條件可判斷試劑b是醇，分子式為C3H6O。質(zhì)譜圖顯示試劑b的相對(duì)分子質(zhì)量為58，分子中不含甲基，且為鏈狀結(jié)構(gòu)，則b的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2＝CHCH2OH，所以F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

（1）根據(jù)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知B分子中含氧官能團(tuán)的名稱(chēng)是羧基、硝基；根據(jù)已知信息①和D、E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知試劑a的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。（2）a、因?yàn)楫?dāng)苯環(huán)上連有甲基時(shí)，再引入的其他基團(tuán)主要進(jìn)入甲基的鄰位或?qū)ξ�；�?dāng)苯環(huán)上連有羧基時(shí)，再引入的其他基團(tuán)主要進(jìn)入羧基的間位，所以當(dāng)步驟①和②互換時(shí)，先氧化成羧基，再取代則就不是對(duì)位而是間位，a錯(cuò)誤；b、根據(jù)以上分析可知①、④均是取代反應(yīng)，b正確；c、反應(yīng)①為甲苯的硝化反應(yīng)，試劑是濃硫酸和濃硝酸，c錯(cuò)誤；d、根據(jù)題給信息，甲苯和與濃硝酸發(fā)生鄰位取代或生成三硝基甲苯，d正確；答案選ac；（3）根據(jù)以上分析可知b的化學(xué)名稱(chēng)是丙烯醇，E與試劑b生成F的化學(xué)方程式為；（4）①苯環(huán)上有3個(gè)取代基； ②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，且1 mol該有機(jī)物生成4 mol Ag，說(shuō)明含有2個(gè)醛基，說(shuō)明3個(gè)取代基是甲基和2個(gè)醛基，在苯環(huán)上的位置有6種。寫(xiě)出其中一種核磁共振氫譜有4組吸收峰，且峰面積之比為1∶2∶2∶3的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為或。（5）采用逆推法，要合成，則要得到，模仿流程中用甲苯到C的反應(yīng)，不同的是在鄰位取代，則流程圖為。