Question

【題目】以芳香烴A(C7H8)為主要原料合成重要的醫藥中間體J的流程圖如下：

己知：①(-NH2易于被強氧化劑氧化)

②

③

回答下列問題：

(1)A的結構簡式為__________，其分子中不同化學環境的氫原子的個數比為__________。

(2)B→C 的化學方程式為_____________________，反應④的反應類型為__________。

(3)反應⑧所需試劑和條件為___________；E中含氧官能團的名稱為_____________。

(4)反應⑥和⑦的順序是否可以交換過來?__________(選填“是”或“否”)。分析⑥→⑨步的反應，其中反應⑥的主要目的是_____________________。

(5)K是J的同分異構體，其苯環上的取代基與J的相同但位置不同，則K可能的結構有__________種。

(6)請參照題中所示合成路線，以苯和為原料(無機試劑任選)，設計制備的合成路線__________。合成路線示例如下：CH3CH2OHCH2=CH2

Answer 1

【答案】 1∶2∶2：3 +HNO3+H2O 氧化反應 Fe粉+Cl2氣(或Fe粉+FeCl3) 硝基、羧基 否 保護氨基 9

【解析】A的分子式為C7H8，明顯為甲苯（）；A到B發生苯環的磺酸化得到B()，B到C應該發生硝化反應，根據D的結構得到硝基在甲基的鄰位，所以C為，C在酸性條件下水解去掉磺酸基（根據已知的反應②）得到D（），D經高錳酸鉀氧化將甲基氧化為羧基，得到E（），經Fe/HCl將硝基還原為氨基（根據已知的反應①），得到F（），F與反應得到G（），再與濃硫酸發生磺化反應得到H（），根據J的結構簡式H要氯代，水解去掉磺酸基，根據題目已知反應②，得到I到J是水解去掉磺酸基，所以H到I是氯代，I為，最后一步酸性水解去掉磺酸基和乙酰基得到J。

（1）A的結構簡式為。其分子中不同化學環境的氫原子的個數比為1∶2∶2∶3。

（2）B到C是硝化反應，所以方程式為：+HNO3+H2O。反應④是高錳酸鉀氧化甲基，所以反應為氧化反應。

（3）反應⑧為苯環的氯代，所以反應的試劑和條件是氯氣和鐵粉（或者氯氣和氯化鐵）。E為，所以其中的含氧官能團為羧基和硝基。

（4）反應⑥和⑦的順序是不能交換的，因為反應⑦需要濃硫酸加熱反應，而濃硫酸是強化劑，可能會氧化氨基，反應⑥將氨基轉化為酰胺鍵保護起來，這樣就避免了在后續的反應中將氨基氧化。

（5）J為，與J。三個不同取代基連接在苯環上有10種異構體（確定羧基和氨基的位置，討論氯原子的不同位置）：，去掉J自己得到9種同分異構體。

（6）以苯和為原料(無機試劑任選)，設計制備，根據最后生成物中N原子連接在苯環上，所以先進行苯環的硝化反應，再將硝基還原為氨基，再與取代即可，流程為：。