Question

某芳香烴X是一種重要的有機化工原料，質譜法測定其相對分子質量為92．現以它為初始原料設計出如下轉化關系圖（部分產物、合成路線、反應條件略去），其中A是一氯代物，F的分子式為C₇H₇NO₂，Y是一種功能高分子材料。

已知：   
請根據所學知識與本題所給信息回答下列問題：
（1）X的化學式是_____________，其核磁共振氫譜圖有____________個吸收峰；
（2）反應⑤的化學方程式是______________________________；
（3）阿司匹林分子中含有的官能團的名稱是______________；1mol阿司匹林與足量NaOH溶液反應最多消耗NaOH的物質的量為_____________________。
（4）Y的結構簡式為___________________________________。
（5）有多種同分異構體，其中含有1個醛基和2個羥基的芳香族化合物共有  _________種；
（6）以下是由A和其它物質合成的流程圖，

甲→乙反應的化學方程式為_______________________________________________。

Answer 1

（1）C₇H₈(2分)   4（1分） 
（2）+2Ag(NH₃)₂OH+2Ag↓+3NH₃+H₂O(2分)
（3）酯基、羧基（2分）   3mol（2分）
（4）（2分）   （5）6（2分）
（6）NaOH+NaCl+H₂O(2分)

解析試題分析：某芳香烴X相對分子質量為92，可推斷出分子式為C₇H₈。滿足通式C_nH_2n-6，所以可推斷出應為甲苯。與Cl₂發生取代反應得到一氯代物A，根據A→B→C→D，由 C發生銀鏡反應得到D， C屬于醛類，B應屬于醇類。所以可以得出甲苯與Cl₂發生一氯取代應是在甲基上而不是在苯環上。所以A到B應是鹵代烴的水解得到苯甲醇B，再氧化得到苯甲醛C，再發生銀鏡反應得到苯甲酸銨D，后酸化得到苯甲酸E。由X：C₇H₈經過硝化反應得到F：C₇H₇NO₂，可以在甲基的鄰對位取代（硝基取代H原子），由X→F→G→，可推知引入了氨基，根據題目所給信息，原氨基位置應是硝基。所以從X到F硝化過程中，硝基取代了甲基鄰位上的一個氫原子。在這個過程中同時引入了—COOH，所以存在一個先后順序，是先引入—NH₂還是先引入—COOH，—COOH引入是由酸性KMnO₄氧化得到。氨基是由硝基還原得到。是先氧化還是先還原？應是現將甲基氧化為—COOH后再將—NO₂還原得到—NH₂。而不能先將—NO₂還原得到—NH₂后，再將甲基氧化為—COOH，因為這個過程中，不僅甲基被氧化，同時氨基也被氧化。
（1）X的化學式是C₇H₈，甲苯中存在4種氫原子，苯環上3種，甲基上1種。其核磁共振氫譜圖有4個吸收峰；
（2）反應⑤的化學方程式+2Ag(NH₃)₂OH+2Ag↓+3NH₃+H₂O；
（3）阿司匹林分子中含有的官能團的名稱是酯基、羧基；1mol阿司匹林與足量NaOH溶液反應最多消耗NaOH的物質的量為3mol，其中酚酯2mol，羧基1mol。
（4）到Y，Y屬于高分子化合物，所以應該發生縮聚反應。形成高分子化合物兩種途徑，一種是加聚反應，另一種是縮聚反應。在這里應該為縮聚（羧基與氨基）。所以Y應該為。
（5）有多種同分異構體，其中含有1個醛基和2個羥基，相當于把一個羧基拆成一個羥基和一個醛基。先畫兩個羥基的情況有3種，2個羥基在鄰位，放醛基進去，這樣的結構有2種。2個羥基在間位，放1個醛基，這樣的結構有3種。2個羥基在對位，放1個醛基進去，這樣的結構有一種。共6種。
（6）以下是由A和其它物質合成的流程圖，

甲苯上甲基一取代后得到A，再與H₂加成得到甲：再消去反應得到乙：。再與Br₂加成得到，在NaOH水溶液中發生水解反應得到。
所以甲→乙反應的化學方程式為：+NaCl+H₂O。
考點：本題是一道有機工藝流程題。所考查知識點較多：化學式的求算，核磁共振氫譜圖吸收峰個數的判斷，官能團的性質與轉化，消耗NaOH量的計算，縮聚反應，有限制條件同分異構體的書寫以及官能團的保護等；