Question

16．有機物PAS-Na是一種治療肺結核藥物的有效成分，有機物G是一種食用香料，以甲苯為原料合成這兩種物質的路線如下：

已知：
①（R=-CH₃或-H）
②$\stackrel{Fe/HCl}{→}$
③$\stackrel{KMnO_{4}/H+}{→}$
回答下列問題：
（1）生成A的反應類型是取代反應或硝化反應．
（2）肉桂酸中含氧官能團的名稱是羧基；試劑a的結構簡式為．
（3）寫出由A生成B的化學方程式：．
（4）質譜圖顯示試劑b的相對分子質量為58，分子中不含甲基，且為鏈狀結構，寫出肉桂酸與試劑b 生成G的化學方程式：．
（5）當試劑d過量時，可以選用的試劑d是a（填字母序號）．
a．NaHCO₃     b．NaOH     c．Na₂CO₃
（6）分子式是C₈H₁₁N的含有苯環(huán)的同分異構體有14種，其中核磁共振氫譜為四組峰，且面積比為6：2：2：1的是（寫出其中一種結構簡式）．

Answer 1

分析 甲苯發(fā)生硝化反應生成A，A結構簡式為，A和溴發(fā)生取代反應生成B，根據最終產物知，A中苯環(huán)上甲基鄰位H原子被溴取代生成B，B結構簡式為，B被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成C，C為，則試劑c是酸性高錳酸鉀溶液，C和NaOH的水溶液發(fā)生取代反應然后酸化生成D，D結構簡式為，根據信息②知，D發(fā)生還原反應生成E，E結構簡式為，E和碳酸氫鈉反應生，則試劑d為NaHCO₃，
根據信息①知，F為，F和a反應生成肉桂酸，a為，肉桂酸和b反應生成G，b為醇，質譜圖顯示試劑b的相對分子質量為58，分子中不含甲基，且為鏈狀結構，b結構簡式為CH₂=CHCH₂OH，G結構簡式為，據此分析解答．

解答 解：甲苯發(fā)生硝化反應生成A，A結構簡式為，A和溴發(fā)生取代反應生成B，根據最終產物知，A中苯環(huán)上甲基鄰位H原子被溴取代生成B，B結構簡式為，B被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成C，C為，則試劑c是酸性高錳酸鉀溶液，C和NaOH的水溶液發(fā)生取代反應然后酸化生成D，D結構簡式為，根據信息②知，D發(fā)生還原反應生成E，E結構簡式為，E和碳酸氫鈉反應生，則試劑d為NaHCO₃，
根據信息①知，F為，F和a反應生成肉桂酸，a為，肉桂酸和b反應生成G，b為醇，質譜圖顯示試劑b的相對分子質量為58，分子中不含甲基，且為鏈狀結構，b結構簡式為CH₂=CHCH₂OH，G結構簡式為，
（1）生成A的反應類型是取代反應或硝化反應，故答案為：取代反應或硝化反應；
（2）肉桂酸中含氧官能團的名稱是羧基；試劑a的結構簡式為，故答案為：羧基；；
（3）A結構簡式為，A和溴發(fā)生取代反應生成，反應方程式為，
故答案為：；
（4）肉桂酸和丙烯醇發(fā)生酯化反應生成G，反應方程式為，
故答案為：；
（5）酚羥基和羧基都能和NaOH、碳酸鈉反應，但酚羥基不能和碳酸氫鈉反應、羧基能和碳酸氫鈉反應，故選a；
（6）分子式是C₈H₁₁N的含有苯環(huán)，苯環(huán)的不飽和度是4，該分子的不飽和度是4，所以該分子中只含一個苯環(huán)不含其它碳碳不飽和鍵，存在的支鏈可能是-CH₃和-CH₂NH₂，有鄰間對三種結構，如果存在的支鏈為-CH₂CH₂NH₂，有一種結構，如果支鏈為-CH（NH₂）CH₃，有一種結構，如果含有兩個甲基和一個-NH₂，有6種；如果支鏈為-CH₂CH₃和-NH₂，有鄰間對三種結構，所以符合條件的有14種；
其中核磁共振氫譜為四組峰，說明含有4種氫原子，且面積比為6：2：2：1的是，
故答案為：．

點評 本題考查有機物推斷，為高頻考點，側重考查學生分析推斷及知識遷移能力，明確常見官能團及其性質關系、常見反應類型、反應條件是解本題關鍵，難點是判斷限制性條件同分異構體種類判斷，題目難度中等．