Question

【題目】J是一種解熱鎮(zhèn)痛類藥物，其合成路線如下：

已知部分信息如下：

①苯環(huán)上原有取代基對(duì)苯環(huán)上新導(dǎo)入的取代基的位置有一定的影響，例如，一OH、一CH3等易使新導(dǎo)入的取代基進(jìn)入苯環(huán)的鄰、對(duì)位；一NO2、一COOH等易使新導(dǎo)入的取代基進(jìn)入苯環(huán)的間位。

②(具有弱堿性和還原性)

③J遇氯化鐵溶液能發(fā)生顯色反應(yīng)，其苯環(huán)上一氯代物只有2種，且結(jié)構(gòu)中苯環(huán)直接連接“R－CONH－”基。

回答下列問題：

(1)H的名稱是_______________；C所含官能團(tuán)名稱是______________________。

(2)E→F的反應(yīng)類型是_________________________________。

(3)利用下列儀器進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，H和I顯示的信號(hào)完全相同的是___________，測(cè)定J所含化學(xué)鍵和官能團(tuán)的是___________。

a紅外光譜儀 b質(zhì)譜儀 c元素分析儀 d核磁共振氫譜儀

(4)D+I→J的化學(xué)方程式為_________________________________。

(5)在J的同分異構(gòu)體中，同時(shí)滿足下列條件的有___________種(不包括立體異構(gòu))。

①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)和水解反應(yīng)；②該物質(zhì)與足量NaOH溶液反應(yīng)，最多消耗2 moNaOH；其中，在核磁共振氫譜上有5個(gè)峰且峰的面積比為1︰2︰2︰2︰2的結(jié)構(gòu)簡式為___________。

(6)已知：苯環(huán)直接與甲基相連時(shí)，甲基可被酸性高錳酸鉀溶液直接氧化成羧基，參照上述流程和信息，以甲苯為原料(其他試劑自選)合成 ，設(shè)計(jì)合成路線為______________________。

Answer 1

【答案】對(duì)硝基苯酚（或4-硝基苯酚） 羧基 取代反應(yīng) c a 16

【解析】

依題意，酚遇氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，苯環(huán)上一氯代物只有2種，說明苯環(huán)上只有2種氫原子。由此推知，J含有苯環(huán)、酚羥基和CH3CONH-，且兩個(gè)取代基位于苯環(huán)的對(duì)位，J的結(jié)構(gòu)簡式為。逆推，A為乙烯，B為乙醛，C為乙酸，D為CH3COCl。E為苯，F為溴苯，G為苯酚，H為， I為，據(jù)此分析得解。

依題意，酚遇氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，苯環(huán)上一氯代物只有2種，說明苯環(huán)上只有2種氫原子。由此推知，J含有苯環(huán)、酚羥基和CH3CONH-，且兩個(gè)取代基位于苯環(huán)的對(duì)位，J的結(jié)構(gòu)簡式為。逆推，A為乙烯，B為乙醛，C為乙酸，D為CH3COCl。E為苯，F為溴苯，G為苯酚，H為， I為。.

(1)H分子中，-NO2作取代基，羥基作主官能團(tuán)，名稱為對(duì)硝基苯酚(或4-硝基苯酚)；

C為羧酸類，所含官能團(tuán)為羧基；

(2) E→F為苯與溴發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯；

(3) H和I組成元素都是C、H、O、N，在元素分析儀上信號(hào)完全相同，答案選c；

紅外光譜儀測(cè)定有機(jī)物的官能團(tuán)和化學(xué)鍵，答案選a；

(4) D和I發(fā)生取代反應(yīng)形成肽鍵和氯化氫，故D+I→J的化學(xué)方程式為；

(5) 1mol酚酯最多消耗2mol NaOH。依題意，J的同分異構(gòu)體中，苯環(huán)上直接連接甲酸酯基(HCOO一)。分兩種情況討論：①若苯環(huán)上有2個(gè)取代基，則分兩組：HCOO一、一NHCH3； HCOO一 、一CH2NH2，共有6種結(jié)構(gòu)；

②若苯環(huán)上有3個(gè)取代基，則它們是HCOO一、一NH2、一CH3，有10種結(jié)構(gòu)。符合條件的同分異構(gòu)體有16種；

其中，在核磁共振氫譜上有5個(gè)峰且峰的面積比為1 :2:2: 2 : 2的結(jié)構(gòu)不含甲基，且HCOO一、一CHNH2位于苯環(huán)的對(duì)位，結(jié)構(gòu)簡式為；

(6) 分析目標(biāo)產(chǎn)物知，將甲基氧化成羧基，先引入硝基，再還原硝基。由于胺基易被氧化，故先氧化，后還原；又因?yàn)?/span>一COOH控制苯環(huán)的間位取代，一CH3控制苯環(huán)的鄰、對(duì)位取代。所以，先硝化、后氧化、最后還原。合成路線為：。