Question

12．有機(jī)物H是一種新型大環(huán)芳酰胺的合成原料，可通過以下方法合成：

已知：①苯胺（）有還原性，易被氧化；
②硝基苯直接硝化主要產(chǎn)物為間二硝基苯．
（1）寫出A中含氧官能團(tuán)的名稱：羧基和硝基．
（2）寫出F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：．
（3）步驟④和步驟⑥的目的是保護(hù)氨基，防止其被硝酸氧化．
（4）寫出一種符合下列條件的化合物C的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：．
①分子中含有2個(gè)苯環(huán)；
②能與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；
③分子中有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子．
（5）對(duì)苯二胺）是一種重要的染料中間體．根據(jù)已有知識(shí)并結(jié)合相關(guān)信息，寫出以苯、（CH₃CO）₂O及CH₃COOH為主要有機(jī)原料制備對(duì)苯二胺的合成路線流程圖（無機(jī)試劑任用）．合成路線流程圖示例如下：
H₂C═CH₂$\stackrel{HBr}{→}$CH₃CH₂Br$→_{△}^{NaOH溶液}$CH₃CH₂OH．

Answer 1

分析 對(duì)比物質(zhì)的結(jié)構(gòu)可知，反應(yīng)①發(fā)生羧基的脫水反應(yīng)形成酸酐，屬于取代反應(yīng)，反應(yīng)②為取代反應(yīng)，反應(yīng)③是硝基被還原為氨基，反應(yīng)④是氨基與羧酸發(fā)生的脫水反應(yīng)，由反應(yīng)⑥產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，可知反應(yīng)⑤發(fā)生苯環(huán)的硝化反應(yīng)，則F為，反應(yīng)⑥發(fā)生肽鍵的水解反應(yīng)，又得到氨基，由于苯胺易被氧化，故步驟④和步驟⑥的目的是保護(hù)氨基，防止其被硝酸氧化，反應(yīng)⑦中是硝基被還原為氨基得到目標(biāo)物．
（4）化合物C的同分異構(gòu)體符合：①分子中含有2個(gè)苯環(huán)；②能與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，含有酚羥基；
③分子中有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，為對(duì)稱結(jié)構(gòu)；
（5）苯與濃硝酸、濃硫酸在加入條件下發(fā)生硝化反應(yīng)生成，由于硝基苯直接硝化主要產(chǎn)物為間二硝基苯，結(jié)合轉(zhuǎn)化中反應(yīng)⑤在苯環(huán)對(duì)位引入硝酸，硝基苯先還原為，再與（CH₃CO）₂O、CH₃COOH反應(yīng)得到，再與濃硝酸在濃硫酸、加熱條件下得到，然后在硫酸條件下水解得到，最后再用氫氣還原得到對(duì)苯二胺（）．

解答 解：對(duì)比物質(zhì)的結(jié)構(gòu)可知，反應(yīng)①發(fā)生羧基的脫水反應(yīng)形成酸酐，屬于取代反應(yīng)，反應(yīng)②為取代反應(yīng)，反應(yīng)③是硝基被還原為氨基，反應(yīng)④是氨基與羧酸發(fā)生的脫水反應(yīng)，由反應(yīng)⑥產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，可知反應(yīng)⑤發(fā)生苯環(huán)的硝化反應(yīng)，則F為，反應(yīng)⑥發(fā)生肽鍵的水解反應(yīng)，又得到氨基，由于苯胺易被氧化，故步驟④和步驟⑥的目的是保護(hù)氨基，防止其被硝酸氧化，反應(yīng)⑦中是硝基被還原為氨基得到目標(biāo)物．
（1）由A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，A中含氧官能團(tuán)有：羧基、硝基，故答案為：羧基；硝基；
（2）由上述分析可知，F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：，故答案為：；
（3）由上述分析可知，步驟④和步驟⑥的目的是：保護(hù)氨基，防止其被硝酸氧化，
故答案為：保護(hù)氨基，防止其被硝酸氧化；
（4）化合物C的同分異構(gòu)體符合：①分子中含有2個(gè)苯環(huán)；②能與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，含有酚羥基；
③分子中有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，符合條件的C的同分異構(gòu)體為：，
故答案為：；
（5）苯與濃硝酸、濃硫酸在加入條件下發(fā)生硝化反應(yīng)生成，由于硝基苯直接硝化主要產(chǎn)物為間二硝基苯，結(jié)合轉(zhuǎn)化中反應(yīng)⑤在苯環(huán)對(duì)位引入硝酸，硝基苯先還原為，再與（CH₃CO）₂O、CH₃COOH反應(yīng)得到，再與濃硝酸在濃硫酸、加熱條件下得到，然后在硫酸條件下水解得到，最后再用氫氣還原得到對(duì)苯二胺，合成路線流程圖為：，
故答案為：．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物合成、官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)、限制條件同分異構(gòu)體書寫等，（5）中合成路線設(shè)計(jì)，需要學(xué)生利用題目給予的信息、轉(zhuǎn)化關(guān)系中隱含的信息，為易錯(cuò)點(diǎn)、難點(diǎn)，較好的考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移運(yùn)用，難度中等．