Question

以對甲酚（A）為起始原料，通過一系列反應合成有機物E的合成路線如下：

（1）A→B的反應類型為

 

．
（2）C的核磁共振氫譜有

 

個峰．
（3）D→E的反應中還生成了NaCl，則X的化學式為

 

．
（4）寫出同時滿足下列條件的D的同分異構體的結構簡式：

 

（任寫一種）．
①苯的衍生物，苯環上有四個取代基且苯環上的一取代產物只有一種
②與Na₂CO₃溶液反應放出氣體
（5）已知：R-CN

H+

H2O

 R-COOH，E在酸性條件下水解后的產物在一定條件下可生成F（C₁₁H₁₀O₃）．寫出F的結構簡式：

 

．
（6）寫出以對甲酚和乙醇為主要原料制備的合成路線流程圖，（無機試劑任用）．流程圖示例如下：

Answer 1

分析：（1）A→B可以看作A中羥基中的H原子被-OCCH₃取代；
（2）根據C分子結構可知，分子中有6種化學環境不同的H原子；
（3）D→E的反應中還生成了NaCl，根據D與E的結構可知，-CN基團取代D中氯原子，則X為NaCN；
（4）D的同分異構體的結構簡式：與Na₂CO₃溶液反應放出氣體，分子中含有-COOH，屬于苯的衍生物，苯環上有四個取代基且苯環上的一取代產物只有一種，苯環至少連接2個相同的基團，由D的結構可知，應含有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，據此書寫；
（5）由題目信息可知，酸性條件下水解D中-CN基團轉化為-COOH，結合F的分子式可知，水解后產物脫去1分子水，應是-COOH與-OH形成酯基，據此書寫F的結構簡式；
（6）由轉化關系中信息可知，對甲酚在（HCHO）_n/HCl發生取代反應生成，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、加熱條件下反應得到產物．

解答：解：（1）A→B可以看作A中羥基中的H原子被-OCCH₃取代，屬于取代反應，
故答案為：取代反應；
（2）根據C分子結構可知，分子中有6種化學環境不同的H原子，核磁共振氫譜6個峰，
故答案為：6；
（3）D→E的反應中還生成了NaCl，根據D與E的結構可知，-CN基團取代D中氯原子，則X為NaCN，
故答案為：NaCN；
（4）D的同分異構體的結構簡式：與Na₂CO₃溶液反應放出氣體，分子中含有-COOH，屬于苯的衍生物，苯環上有四個取代基且苯環上的一取代產物只有一種，苯環至少連接2個相同的基團，由D的結構可知，應含有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體結構為：，
故答案為：任意一種；
（5）由題目信息可知，酸性條件下水解D中-CN基團轉化為-COOH，結合F的分子式可知，水解后產物脫去1分子水，應是-COOH與-OH形成酯基，故F的結構簡式為，
故答案為：；
（6）由轉化關系中信息可知，對甲酚在（HCHO）_n/HCl發生取代反應生成，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、加熱條件下反應得到，故工藝流程圖為：，
故答案為：．

點評：本題考查了有機物合成、同分異構體、合成工藝流程的設計，難度中等，注意根據轉化關系中有機物的結構確定發生的反應特點，（5）中方案設計，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，為熱點題型．