Question

【題目】分子水平的機器在尺寸、性能等方面有其他人造機器難以比擬的特點，化學家們對分子馬達的研究取得了較大進展。三蝶烯是一種單向轉動分子馬達中的關鍵組件，由A為原料合成三蝶烯的合成路線之一設計如圖：

已知：①R-NO2 R-NH2

②+ (Diels-Alder反應)

回答下列問題：

(1)A分子質譜圖的最大質荷比為_____，E的結構簡式為____________。

(2)反應Ⅰ的化學反應類型是_______，反應Ⅱ與反應Ⅳ能否對調?請說明理由：_________。

(3)F、G按物質的量之比1:1發生反應Ⅵ，該反應的化學方程式是____________。

(4)實驗室常用順丁烯二酸酐、KOH溶液除去三蝶烯中溶有的化合物G。化合物G最終生成溶于水的物質______(填結構簡式)而除去。

(5)X與D含有相同官能團，且相對分子質量與D相差14，則X的同分異構體中含手性碳原子的是________(填結構簡式)。

(6)寫出以甲苯、乙醇為原料制備局部麻醉藥苯佐卡因()的合成路線______ (無機試劑任選)：……

Answer 1

【答案】78 取代反應 不能對調，如果顛倒反應Ⅱ、Ⅳ的順序，酸性KMnO4溶液氧化甲基的同時氨基也被氧化，無法得到鄰氨基苯甲酸

【解析】

由框圖中的D的結構簡式逆推可知：C的結構簡式為，B的結構簡式為，A的結構簡式為。根據已知：R-NO2 R-NH2，所以E的結構簡式為。根據框圖F的結構簡式為、三蝶烯的結構簡式為，F、G按物質的量之比1:1發生反應Ⅵ生成，所以G的結構簡式為。以此分析解答。

(1)根據上述A的結構簡式為，所以A分子質譜圖的最大質荷比為78；由D的結構簡式為，根據已知：R-NO2R-NH2，所以E的結構簡式為，故答案：78；；

(2)根據上述A的結構簡式為，B的結構簡式為，所以反應Ⅰ發生了取代反應；反應Ⅱ是甲苯的硝化反應，反應Ⅳ是把硝基轉化為氨基，是對氨基的保護，所以不能對調，如果顛倒反應Ⅱ、Ⅳ的順序，酸性KMnO4溶液氧化甲基的同時氨基也被氧化，無法得到鄰氨基苯甲酸，故答案：取代反應；不能對調，如果顛倒反應Ⅱ、Ⅳ的順序，酸性KMnO4溶液氧化甲基的同時氨基也被氧化，無法得到鄰氨基苯甲酸；

(3)根據框圖F的結構簡式為、三蝶烯的結構簡式為，F、G按物質的量之比1:1發生反應Ⅵ生成，所以G的結構簡式為，該反應的化學方程式是，故答案：；

(4) 三蝶烯的結構簡式：，G的結構簡式為，實驗室常用順丁烯二酸酐、KOH溶液除去中溶有的化合物G，化合物G最終生成溶于水的物質，故答案：；

(5) 由D的結構簡式為，X與D含有相同官能團，且相對分子質量與D相差14，所以X比D多一個-CH2，則X的同分異構體中含手性碳原子的是，故答案： ；

(6)以甲苯、乙醇為原料制備局部麻醉藥苯佐卡因()的合成路線：。