Question

【題目】有機化合物H的結構簡式為，其合成路線如下（部分反應略去試劑和條件）：

已知：①

②(苯胺易被氧化)

請回答下列問題：

(1)烴A的名稱為_______，B中官能團為_______，H的分子式為_______，反應②的反應類型是_______。

(2)上述流程中設計C→D的目的是_______。

(3)寫出D與足量NaOH溶液反應的化學方程式為_______。

(4)符合下列條件的D的同分異構體共有_______種。

A.屬于芳香族化合物 B.既能發生銀鏡反應又能發生水解反應

寫出其中核磁共振氫譜圖中峰面積之比為6∶2∶1∶1的同分異構體的結構簡式：______。(任寫一種)

(5)已知：苯環上連有烷基時再引入一個取代基，常取代在烷基的鄰對位，而當苯環上連有羧基時則取代在間位，據此按先后順序寫出以烴A為原料合成鄰氨基苯甲酸（）合成路線(無機試劑任選)。_______

Answer 1

【答案】甲苯 氯原子或－Cl C7H7O3N 取代反應或硝化反應 保護(酚)羥基不被氧化 +2NaOH+CH3COONa+H2O 14 或

【解析】

H的結構簡式為，逆推可知G為。縱觀整個過程，可知烴A為芳香烴，結合C的分子式C7H8O，可知A為，A與Cl2發生苯環上氯代反應生成B，B中氯原子發生水解反應、酸化引入-OH生成C，C中酚羥基發生信息①中取代反應生成D，D與酸性KMnO4溶液反應，D中-CH3被氧化成-COOH生成E，E→F轉化中在苯環上引入硝基-NO2，F→G的轉化重新引入酚羥基，可知C→D的轉化目的防止酚羥基被氧化，結合H的結構簡式，可推知B為、C為、D為、E為、F為。

(5)甲基氧化引入羧基，硝基還原引入氨基，由于氨基易被氧化，應先把甲基氧化為羧基后再將硝基還原為氨基，結合苯環引入基團的定位規律，甲苯先和濃硝酸發生取代反應生成鄰硝基甲苯，然后鄰硝基甲苯再被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成鄰硝基苯甲酸，最后鄰硝基苯甲酸和Fe、HCl反應生成鄰氨基苯甲酸。

根據上述分析可知：A為，B為、C為、D為、E為、F為，G為，H為。

(1)烴A為，A的名稱為甲苯。B為，B中官能團為氯原子。H的結構簡式為，H的分子式為C7H7O3N。反應②是苯環上引入硝基，反應類型是：取代反應；

(2)C→D中消除酚羥基，F→G中又重新引入酚羥基，而酚羥基容易被氧化，所以流程中設計C→D的目的是：保護(酚)羥基不被氧化；

(3)D是，D與足量NaOH溶液發生酯的水解反應，化學方程式為：+2NaOH+CH3COONa+H2O，

(4)D為，其符合下列條件的同分異構體：A.屬于芳香族化合物，說明含有苯環；B.既能發生銀鏡反應又能發生水解反應，說明含有-OOCH基團。只有1個取代基為-CH2CH2OOCH和-CH(CH3)OOCH兩種不同結構；有2個取代基為-CH3、-CH2COOH，或者-CH2CH3、-OOCH，這兩種情況均有鄰、間、對3種位置結構，種類數為2×3=6種；有3個取代基為-CH3、-CH3、-OOCH，2個甲基有鄰、間、對3種位置結構，對應的-OOCH分別有2種、3種、1種位置，故符合條件的共有2+3×2+2+3+1=14種。其中核磁共振氫譜圖中峰面積之比為6：2：1：1的同分異構體的結構簡式：或。

(5)以甲苯為原料合成的方法是：先使甲苯發生取代反應產生鄰硝基甲苯，用酸性KMnO4氧化甲基為—COOH，得到鄰硝基甲苯，用Fe在HCl存在條件下發生還原反應，—NO2被還原得到—NH2，就生成鄰氨基苯甲酸。故合成路線流程圖為：。