Question

【題目】甲苯可用于合成治療粘膜潰瘍、創面等的鎮痛藥物苯佐卡因及食用香料F，其合成路線如下：

已知：

④苯環上發生取代反應規律：當苯環碳原子連有甲基時，主要在其鄰位或對位上引入官能團；當苯環碳原子連有羧基時，主要在其間位上引入官能團。

請回答下列問題：

（1）B分子中含氧官能團的名稱是_______；試劑a的結構簡式為________。

（2）下列關于苯佐卡因合成路線的說法中錯誤的是________（填字母）

a．步驟①和②可以互換

b. 反應①、④屬于取代反應

c．反應①的條件為酸性高錳酸鉀溶液

d．反應①除主要生成A外，還可能生成、

（3）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的化學名稱是______，寫出E與試劑b生成F的化學方程式__________。

（4）E有多種同分異構體，符合下列條件的有________種。

①苯環上有三個取代基；②能發生銀鏡反應，且1 mol該有機物生成4 mol Ag

寫出其中一種核磁共振氫譜有4組吸收峰，且峰面積之比為1∶2∶2∶3的有機物的結構簡式___________。

（5）參照上述合成路線及信息，根據已有知識，完善下列以甲苯為主要原料制備有機物( )的合成路線_________（無機試劑任選）。

Answer 1

【答案】 羧基、硝基 ac 丙烯醇 6 (任寫一種即可)

【解析】根據有機物官能團結構和性質特點，依據反應條件、已知信息和轉化關系圖借助于正推法或逆推法首先判斷出有機物的結構簡式，然后結合問題分析解答即可。

在反應④中，C與乙醇發生酯化反應生成苯佐卡因，則C應為，根據題給B的分子式為C5H7NO4可知B為，由題給信息：①當苯環上連有甲基時，再引入的其他基團主要進入甲基的鄰位或對位；當苯環上連有羧基時，再引入的其他基團主要進入羧基的間位，所以A為；根據E的結構簡式可知D生成E發生已知信息①中的反應，則D是 甲醛。根據E的結構簡式和F的分子式以及反應條件可判斷試劑b是醇，分子式為C3H6O。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，則b的結構簡式為CH2＝CHCH2OH，所以F的結構簡式為。

（1）根據B的結構簡式可知B分子中含氧官能團的名稱是羧基、硝基；根據已知信息①和D、E的結構簡式可知試劑a的結構簡式為。（2）a、因為當苯環上連有甲基時，再引入的其他基團主要進入甲基的鄰位或對位；當苯環上連有羧基時，再引入的其他基團主要進入羧基的間位，所以當步驟①和②互換時，先氧化成羧基，再取代則就不是對位而是間位，a錯誤；b、根據以上分析可知①、④均是取代反應，b正確；c、反應①為甲苯的硝化反應，試劑是濃硫酸和濃硝酸，c錯誤；d、根據題給信息，甲苯和與濃硝酸發生鄰位取代或生成三硝基甲苯，d正確；答案選ac；（3）根據以上分析可知b的化學名稱是丙烯醇，E與試劑b生成F的化學方程式為；（4）①苯環上有3個取代基； ②能發生銀鏡反應，且1 mol該有機物生成4 mol Ag，說明含有2個醛基，說明3個取代基是甲基和2個醛基，在苯環上的位置有6種。寫出其中一種核磁共振氫譜有4組吸收峰，且峰面積之比為1∶2∶2∶3的有機物的結構簡式為或。（5）采用逆推法，要合成，則要得到，模仿流程中用甲苯到C的反應，不同的是在鄰位取代，則流程圖為。