Question

19．以對甲酚（A）為起始原料，通過一系列反應(yīng)合成有機物E的路線如下：

（1）A→B的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)．
（2）D→E發(fā)生的取代反應(yīng)中還生成了NaCl，則X的化學(xué)式為NaCN．
（3）寫出同時滿足下列條件的D的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：（任寫一種）．
①苯的衍生物，苯環(huán)上有四個取代基且苯環(huán)上的一取代產(chǎn)物只有一種
②與Na₂CO₃溶液反應(yīng)放出氣體
（4）已知：R-CN$→_{H_{20}}^{H+}$  R-COOH，E在酸性條件下水解后的產(chǎn)物在一定條件下可生成F（C₁₁H₁₀O₃）．寫出F的結(jié)構(gòu)簡式：．
（5）利用合成E路線中的有關(guān)信息，寫出以對甲酚、乙醇為主要原料制備
的合成路線流程圖．流程圖示如下，請?zhí)顚懴铝形镔|(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式：

Answer 1

分析 A和乙酸酐發(fā)生取代反應(yīng)生成B，B發(fā)生重排生成C，C發(fā)生取代反應(yīng)生成D，D發(fā)生取代反應(yīng)生成E，根據(jù)DE結(jié)構(gòu)簡式區(qū)別知，X為NaCN，
（1）A→B可以看作A中羥基中的H原子被-OCCH₃取代；
（2）D→E的反應(yīng)中還生成了NaCl，根據(jù)D與E的結(jié)構(gòu)可知，-CN基團取代D中氯原子，則X為NaCN；
（3）D的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：與Na₂CO₃溶液反應(yīng)放出氣體，分子中含有-COOH，屬于苯的衍生物，苯環(huán)上有四個取代基且苯環(huán)上的一取代產(chǎn)物只有一種，苯環(huán)至少連接2個相同的基團，由D的結(jié)構(gòu)可知，應(yīng)含有2個甲基，另外基團為-COOH、-CH₂Cl或-Cl、-CH₂COOH，其中一個基團介于2個甲基的中間且與2個甲基相鄰，據(jù)此書寫；
（4）由題目信息可知，酸性條件下水解D中-CN基團轉(zhuǎn)化為-COOH，結(jié)合F的分子式可知，水解后產(chǎn)物脫去1分子水，應(yīng)是-COOH與-OH形成酯基，據(jù)此書寫F的結(jié)構(gòu)簡式；
（5）由轉(zhuǎn)化關(guān)系中信息可知，對甲酚在（HCHO）_n/HCl發(fā)生取代反應(yīng)生成，在氫氧化鈉水溶液、加熱條件下生成生成，在催化劑條件下發(fā)生催化氧化生成，再在催化劑條件下將-CHO氧化為-COOH生成，與甲醇在濃硫酸、加熱條件下反應(yīng)得到產(chǎn)物．

解答 解：A和乙酸酐發(fā)生取代反應(yīng)生成B，B發(fā)生重排生成C，C發(fā)生取代反應(yīng)生成D，D發(fā)生取代反應(yīng)生成E，根據(jù)DE結(jié)構(gòu)簡式區(qū)別知，X為NaCN，
（1）A→B可以看作A中羥基中的H原子被-OCCH₃取代，所以反應(yīng)類型是取代反應(yīng)，故答案為：取代反應(yīng)；
（2）D→E的反應(yīng)中還生成了NaCl，根據(jù)D與E的結(jié)構(gòu)可知，-CN基團取代D中氯原子，則X為NaCN，故答案為：NaCN；
（3）D的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：與Na₂CO₃溶液反應(yīng)放出氣體，分子中含有-COOH，屬于苯的衍生物，苯環(huán)上有四個取代基且苯環(huán)上的一取代產(chǎn)物只有一種，苯環(huán)至少連接2個相同的基團，由D的結(jié)構(gòu)可知，應(yīng)含有2個甲基，另外基團為-COOH、-CH₂Cl或-Cl、-CH₂COOH，其中一個基團介于2個甲基的中間且與2個甲基相鄰，符合條件的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)為：，
故答案為：任意一種；
（4）由題目信息可知，酸性條件下水解D中-CN基團轉(zhuǎn)化為-COOH，結(jié)合F的分子式可知，水解后產(chǎn)物脫去1分子水，應(yīng)是-COOH與-OH形成酯基，F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為，
故答案為：；
（5）由轉(zhuǎn)化關(guān)系中信息可知，對甲酚在（HCHO）_n/HCl發(fā)生取代反應(yīng)生成，在氫氧化鈉水溶液、加熱條件下生成生成，在催化劑條件下發(fā)生催化氧化生成，再在催化劑條件下將-CHO氧化為-COOH生成，與甲醇在濃硫酸、加熱條件下反應(yīng)得到產(chǎn)物，故工藝流程圖為：，
故答案為：
．

點評 本題考查有機合成，為高頻考點，注意根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系中有機物的結(jié)構(gòu)確定發(fā)生的反應(yīng)特點，（5）中方案設(shè)計為易錯點，注意利用題目中合成路線中信息移入酚羥基鄰位位置基團，題目難度中等．