Question

【題目】某研究小組從甲苯出發(fā)，按下列路線合成染料中間體X 和醫(yī)藥中間體Y。

已知:①化合物A.E.F 互為同分異構(gòu)體。

②；

（1）X 中的官能團(tuán)名稱為________ 和________。

（2）A→B 的反應(yīng)類型為________ 。

（3）B+C→D 的化學(xué)方程式是________ 。

（4）G 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________ 。

（5）寫出同時(shí)滿足下列條件的E 的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：________ 。

①紅外光譜檢測(cè)表明分子中含有醛基和羥基；

②1H- NMR 譜顯示分子中含有苯環(huán)，且苯環(huán)上有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。

（6）為探索新的合成路線，采用苯和乙烯為原料制備化合物F，請(qǐng)寫出該合成路線的流程圖( 無(wú)機(jī)試劑可任選)。合成路線流程圖示例如下:___________________________。

Answer 1

【答案】 酰胺鍵 氨基 氧化反應(yīng) H2NCHO

【解析】試題分析：本題考查有機(jī)推斷，有機(jī)官能團(tuán)的識(shí)別，有機(jī)反應(yīng)類型的判斷，有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和有機(jī)方程式的書寫，限定條件下同分異構(gòu)體的書寫，有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)。甲苯與HNO3、H2SO4發(fā)生硝化反應(yīng)生成A和E，A與KMnO4作用，A中—CH3被氧化成—COOH生成B，B+C→D，D→X所用試劑為Fe/HCl，D→X為—NO2還原為—NH2，X中苯環(huán)上的側(cè)鏈處于對(duì)位，則逆推出A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為、B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，X中含酰胺鍵，則B+C→D為—COOH和氨基的取代反應(yīng)，結(jié)合C的分子式，推出C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。A和E互為同分異構(gòu)體，E→…F，F(xiàn)+G→Y，Y中苯環(huán)的側(cè)鏈處于鄰位，則E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，A、E都屬于硝基化合物，F與A、E互為同分異構(gòu)體，根據(jù)Y的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，F(xiàn)+G→Y發(fā)生題給已知②的反應(yīng)和氨基與羧基形成酰胺鍵的反應(yīng)，則F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為H2NCHO。

（1）由X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知，X中的官能團(tuán)名稱為酰胺鍵和氨基。

（2）A→B為—CH3被KMnO4氧化成—COOH，反應(yīng)類型為氧化反應(yīng)。

（3）B+C→D的化學(xué)方程式為。

（4）根據(jù)上述分析，G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為H2NCHO。

（5）E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，E的同分異構(gòu)體中含醛基和羥基，苯環(huán)上有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，苯環(huán)上有兩個(gè)取代且處于對(duì)位，符合條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為、。

（6）F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，對(duì)比苯、CH2=CH2與F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，要將苯環(huán)與CH2=CH2碳干相連構(gòu)建碳干骨架，所以第一步為苯與乙烯發(fā)生加成反應(yīng)生成，F(xiàn)中羧基和氨基處于鄰位，第二步由發(fā)生硝化反應(yīng)生成，接著要將—NO2還原為—NH2和將—CH2CH3氧化成—COOH，由于—NH2易被氧化，為了防止—NH2被氧化，所以先將—CH2CH3氧化，再將—NO2還原，則制備F的流程圖為：。