Question

20．有機(jī)物PAS-Na是一種治療肺結(jié)核藥物的有效成分，有機(jī)物G是一種食用香料，以甲苯為原料合成這兩種物質(zhì)的路線如圖：

已知：
①（R-CH₃或-H）
②$\stackrel{Fe/HCl}{→}$
③$\stackrel{KMnO_{4}/H+}{→}$
回答下列問(wèn)題：
（1）生成A的反應(yīng)類型是取代反應(yīng)．
（2）F中含氧官能團(tuán)的名稱是醛基；試劑a的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為．
（3）寫(xiě)出由A生成B的化學(xué)方程式：．
（4）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)，寫(xiě)出肉桂酸與試劑b生成G的化學(xué)方程式：．
（5）當(dāng)試劑d過(guò)量時(shí)，可以選用的試劑d是a（填字母序號(hào)）．
a．NaHCO₃b．NaOH　　 c．Na₂CO₃
（6）寫(xiě)出C與足量NaOH在一定條件反應(yīng)的化學(xué)方程式．（不用寫(xiě)條件）
（7）肉桂酸有多種同分異構(gòu)體，符合下列條件的有6種．
a．苯環(huán)上有三個(gè)取代基；
b．能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，且1mol該有機(jī)物最多生成4molAg．
由上述符合條件的同分異構(gòu)體中，寫(xiě)出苯環(huán)上有兩種不同化學(xué)環(huán)境氫原子的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 或 （任寫(xiě)一種即可）．

Answer 1

分析 F生成肉桂酸發(fā)生信息①的反應(yīng)，所以可推知甲苯在MnO₂/H₂SO₄條件下氧化為F為，則a為，根據(jù)肉桂酸與G的分子式可知，肉桂酸和試劑b反應(yīng)酯化反應(yīng)生成G，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)，則可判斷b為CH₂=CHCH₂OH，則G為，甲苯和濃硝酸發(fā)生硝化反應(yīng)生成A，根據(jù)PAS-Na的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可推斷A為，和Br₂在甲基鄰位引入Br原子得到B為，B被酸性高錳酸鉀氧化成C為，則試劑c為酸性高錳酸鉀溶液，將甲基氧化為羧基得C，C堿性條件下水解后，再酸化得D為，D中硝基被還原為氨基得E為，E和碳酸氫鈉反應(yīng)得PAS-Na．

解答 解：F生成肉桂酸發(fā)生信息①的反應(yīng)，所以可推知甲苯在MnO₂/H₂SO₄條件下氧化為F為，則a為，根據(jù)肉桂酸與G的分子式可知，肉桂酸和試劑b反應(yīng)酯化反應(yīng)生成G，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)，則可判斷b為CH₂=CHCH₂OH，則G為，甲苯和濃硝酸發(fā)生硝化反應(yīng)生成A，根據(jù)PAS-Na的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可推斷A為，和Br₂在甲基鄰位引入Br原子得到B為，B被酸性高錳酸鉀氧化成C為，則試劑c為酸性高錳酸鉀溶液，將甲基氧化為羧基得C，C堿性條件下水解后，再酸化得D為，D中硝基被還原為氨基得E為，E和碳酸氫鈉反應(yīng)得PAS-Na．
（1）甲苯發(fā)生取代反應(yīng)生成，
故答案為：取代反應(yīng)；
（2）F為，含氧官能團(tuán)為醛基，試劑a的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，
故答案為：醛基；；
（3）由A生成B的化學(xué)方程式為：，
故答案為：；
（4）G為，b為CH₂=CHCH₂OH，肉桂酸與試劑b生成G的化學(xué)方程式為：，
故答案為：；
（5）試劑d可以將羧基轉(zhuǎn)化為其鈉鹽，而不能和酚羥基反應(yīng)，一定是NaHCO₃，酚羥基能與氫氧化鈉、碳酸鈉反應(yīng)，
故選：a；
（6）C為，C中含有羧基和溴原子，所以和氫氧化鈉溶液水解、中和的方程式為：，
故答案為：；
（7）肉桂酸的同分異構(gòu)體，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，且1mol該有機(jī)物最多生成4mol Ag，說(shuō)明含有2個(gè)醛基，又苯環(huán)上有三個(gè)取代基，所以連有兩個(gè)醛基和一個(gè)甲基，兩個(gè)醛基有鄰、間、對(duì)3種位置，對(duì)應(yīng)的甲基分別有2種、3種、1種位置，故符合條件的同分異構(gòu)體共有6種，苯環(huán)上有兩種不同化學(xué)環(huán)境氫原子的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 或 ，
故答案為：6； 或 ．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物推斷與合成，側(cè)重考查學(xué)生分析推理及知識(shí)遷移能力，根據(jù)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、反應(yīng)條件、結(jié)合題給信息進(jìn)行推斷，熟練掌握官能團(tuán)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化．