Question

【題目】某抗結腸炎藥物的有效成分的合成路線如圖所示(部分試劑和反應條件已略去)：

請回答下列問題：

（1）E中含有的官能團為__。

（2）②的反應類型是__。

（3）下列對抗結腸炎藥物的有效成分可能具有的性質推測不正確的是__(填字母)。

a.水溶性比苯酚的好，密度比苯酚的大

b.能發生消去反應

c.能發生加聚反應

d.既有酸性又有堿性

（4）①的反應方程式為__。

（5）符合下列條件的E的同分異構體有__種。寫出其中核磁共振氫譜中有四組峰的結構簡式：__。

a.與E具有相同的官能團且官能團不在同一側鏈上

b.水解產物之一能與氯化鐵溶液發生顯色反應

（6）連有烷基的苯環上再引入一個取代基時，常取代烷基鄰、對位上的氫原子，而連有羧基的苯環上再引入一個取代基時，常取代羧基間位上的氫原子。據此設計出以A為原料合成的路線(仿照題中抗結腸炎藥物的有效成分的合成路線進行答題)___。

Answer 1

【答案】羧基和酯基 取代反應（或硝化反應） bc +Cl2+HCl 15

【解析】

由流程圖可知，C發生信息(a)中的反應生成D，D發生氧化反應生成E，結合C的分子式、E的結構簡式，可知C的結構簡式為，則D為，烴A與Cl2在FeCl3催化劑條件下反應得到B，B發生水解反應、酸化得到C，可推知A為，B為，E與NaOH反應、酸化得到F為，由信息(b)并結合抗結腸炎藥物有效成分的結構可知，F在濃硫酸、濃硝酸加熱條件下發生反應生成G為，G發生還原反應得到抗結腸炎藥物有效成分，據此分析解答問題。

(1)E的結構式為，其中含有的官能團有羧基和酯基，故答案為：羧基和酯基；

(2)F在濃硫酸、濃硝酸加熱條件下發生硝化反應生成G，硝化反應也屬于取代反應，故答案為：取代（或硝化）反應；

(3)a.羧基和氨基與水分子之間可以形成氫鍵，其水溶性比苯酚好，a正確；

b．不能發生消去反應，b錯誤；

c．抗結腸炎藥物有效成分含有的官能團有氨基、羧基、和羥基，可以發生縮聚反應生成高分子化合物，但不能發生加聚反應，c錯誤；

d．含有氨基、羧基，機有堿性又有酸性，d正確，綜上，bc錯誤，故答案為：bc；

(4)反應①是烴A與Cl2在FeCl3催化劑條件下反應得到B，反應方程式為+Cl2+HCl，故答案為：+Cl2+HCl；

(5)根據條件a.與E具有相同的官能團且官能團不在同一側鏈上，有—COOH和—COO—，b.水解產物之一能與氯化鐵溶液發生顯色反應，說明含有羧酸苯酯，則滿足條件的同分異構體可能是：①有3個取代基“HCOO—、—COOH、—CH3”，苯環上有—COOH和—CH3時有鄰、間、對三種，苯環上在連接一個HCOO—，對應的種類有4、4、2共10種；②苯環上有2個取代基“HCOO—和—CH2COOH”時，共3種；③苯環上有2個取代基“—COOH和CH3COO—”時，共3種，其中一種是E的結構，則滿足條件的E的同分異構體共有10+3+2=15種，其中核磁共振氫譜種有四組峰的結構簡式為，故答案為：15；；

(6)以甲苯為原料合成的流程為甲苯和濃硝酸發生取代反應生成鄰硝基甲苯，鄰硝基甲苯和酸性高錳酸鉀溶液氧化生成鄰硝基苯甲酸，鄰硝基苯甲酸和Fe、HCl反應生成鄰氨基苯甲酸，其合成路線為，故答案為：。