Question

【題目】以苯為原料合成F，轉化關系如下：

F是一種具有重要工業價值的芳香化合物，含有C、H、O、N 四種元素，其蒸氣密度是相同狀況下氫氣密度的74.5倍，分子中有兩個互為對位的取代基。C能與碳酸氫鈉反應，試劑②為Fe/HCl。已知：

①

②苯胺：弱堿性，易氧化

③

請回答下列問題：

（1）反應① 為加成反應，寫出A的化學式_________。

（2）B中所含官能團的名稱為_______；生成B時，常伴有附反應發生，反應所得產物除B外可能還含有____________（寫出一種的結構簡式）。

（3）試劑①是指_________；試劑①和試劑②的順序能否互換________；為什么？________。

（4）E生成F的化學方程式___________________。

（5）參照上述合成路線，以(CH3)2CHCHO為原料（無機試劑任選），設計制備(CH3)2CHCOCH3的合成路線。________________。

Answer 1

【答案】 C3H6 硝基 KMnO4(H+) 不能 如果先還原后氧化，則還原生成的胺基又會被氧化

【解析】試題分析：本題以用苯合成重要的芳香族化合物F為載體，重點考查考生對官能團、有機反應原理、烴基對苯環的活化作用等基礎知識的的掌握情況，考查考生對有機反應中官能團的保護策略、有機合成路徑的設計、取代反應原理等知識的理解程度，以及對信息的準確快速理解能力、有機流程的分析能力、有機化學基礎知識的應用能力。

解析：已知合成流程中，苯與A發生加成反應[ 題（1）提示 ] 通過反應①生成異丙基苯，因此反應物A是一種烯烴，結合產物A為CH2=CHCH3。在第二步發生硝化反應，由于最終的F分子中有兩個互為對位的取代基，所以該硝化反應只在對位取代一個硝基—NO2，即B為。C能與NaHCO3反應，所以C分子中含有—COOH，結合已知①，B→C為被酸性KMnO4氧化生成（物質C）。根據已知③，E→F為RCOCl與CH3CH2MgCl的取代反應生成R COCH2CH3，且E、F中均含有苯環，這樣F的相對分子質量剩余部分約為74.5×2-78-57=17，所以原B中含有的—NO2不可能存在。則C→E其中有一步是通過已知反應②將—NO2還原成—NH2，這一步是D→E，試劑②是Fe和HCl，C→D為—COOH轉變成—COCl的取代反應，則D為，E為，F是，相對分子質量恰好為149。

（1）反應①為與CH2=CHCH3的加成反應，A是CH2=CHCH3。正確答案：C3H6。（2）B是，官能團是—NO2（硝基）。由于—CH(CH3)2對苯環的活化作用，所以苯環的—CH(CH3)2鄰對位都可能取代，所有產物包括僅取代鄰位、對位各1種，取代鄰位、對位的兩個位置共2種，取代所有3個位置的1種，一共是5種，除去B本身，還可能有4種產物。正確答案：硝基、（任意選擇一種）。（3）試劑①是將—CH(CH3)2氧化生成—COOH，應當選擇酸性高錳酸鉀溶液。由于苯胺容易被氧化，所以必須先氧化—CH(CH3)2，然后再通過還原將—NO2轉變成—NH2，以防止得到的—NH2被酸性高錳酸鉀氧化。正確答案：KMnO4(H+)、 不能、如果先還原后氧化，則還原生成的胺基又會被氧化。（4）E ( )與CH3CH2MgCl反應生成F ()，另一產物為MgCl2。正確答案：。（5）(CH3)2CHCHO制備(CH3)2CHCOCH3過程中需要使碳鏈中碳原子數增加1個，這只能通過已知反應③完成，因此(CH3)2CHCHO先要轉變成(CH3)2CHCOOH，再轉變成(CH3)2CHCOCl，(CH3)2CHCOCl與CH3MgCl反應即可得到所需產物。正確答案：