Question

13．某芳香烴X（相對(duì)分子質(zhì)量為92）是一種重要的有機(jī)化工原料，研究部門以它為初始原料設(shè)計(jì)出如下，轉(zhuǎn)化關(guān)系圖（部分產(chǎn)物、合成路線、反應(yīng)條件略去）．其中A是一氯代物，H是一種功能高分子，鏈節(jié)組成為（C₇H₅NO）．

已知：（苯胺，易被氧化）
（1）X的名稱是甲苯，反應(yīng)①②③④⑤中屬于氧化反應(yīng)的是②⑤．
（2）反應(yīng)②③兩步能否互換不能（填“能”或“不能”），理由是反應(yīng)②是氧化甲基到羧基，反應(yīng)③是還原硝基到-NH₂，-NH₂也能被氧化，所以必須先氧化再還原．
（3）反應(yīng)④的化學(xué)方程式是．
（4）的同系物M比其本身相對(duì)分子質(zhì)量大14，M的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足以下條件：①芳香族化合物，②能發(fā)生水解反應(yīng)，③與FeCl₃溶液能夠發(fā)生顯色反應(yīng)；共有19（不考慮立體異構(gòu)）種．
（5）請(qǐng)用合成反應(yīng)流程圖表示出由 和其他無機(jī)物合成 最合理的方案．．

Answer 1

分析 相對(duì)分子質(zhì)量為92的某芳香烴X是一種重要的有機(jī)化工原料，令分子組成為CxHy，則$\frac{92}{12}$=7…8，由烷烴中C原子與H原子關(guān)系可知，該烴中C原子數(shù)目不能小于7，故該芳香烴X的分子式為C₇H₈、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，X與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成A，A轉(zhuǎn)化生成B，B催化氧化生成C，C能與銀氨溶液反應(yīng)生成D，故B含有醇羥基、C含有醛基，故A為，B為，C為，D酸化生成E，故D為，E為，在濃硫酸、加熱條件下與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)生成F，結(jié)合反應(yīng)③的產(chǎn)物可知F為，F(xiàn)轉(zhuǎn)化生成G，由于苯胺容易被氧化，由反應(yīng)信息Ⅰ、反應(yīng)信息Ⅱ可知，G為，H是一種功能高分子，鏈節(jié)組成為C₇H₅NO，與的分子式相比減少1分子H₂O，為通過形成肽鍵發(fā)生縮聚反應(yīng)是錯(cuò)的高聚物，H為，在催化劑條件下發(fā)生加成反應(yīng)生成，再在氫氧化鈉醇溶液、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成，與氯氣發(fā)生加成反應(yīng)生成，最后在氫氧化鈉水溶液中發(fā)生水解反應(yīng)生成，據(jù)此解答．

解答 解：相對(duì)分子質(zhì)量為92的某芳香烴X是一種重要的有機(jī)化工原料，令分子組成為CxHy，則$\frac{92}{12}$=7…8，由烷烴中C原子與H原子關(guān)系可知，該烴中C原子數(shù)目不能小于7，故該芳香烴X的分子式為C₇H₈、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，X與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成A，A轉(zhuǎn)化生成B，B催化氧化生成C，C能與銀氨溶液反應(yīng)生成D，故B含有醇羥基、C含有醛基，故A為，B為，C為，D酸化生成E，故D為，E為，在濃硫酸、加熱條件下與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)生成F，結(jié)合反應(yīng)③的產(chǎn)物可知F為，F(xiàn)轉(zhuǎn)化生成G，由于苯胺容易被氧化，由反應(yīng)信息Ⅰ、反應(yīng)信息Ⅱ可知，G為，H是一種功能高分子，鏈節(jié)組成為C₇H₅NO，與的分子式相比減少1分子H₂O，為通過形成肽鍵發(fā)生縮聚反應(yīng)是錯(cuò)的高聚物，H為，
（1）由上述分析可知，X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，其名稱為甲苯，反應(yīng)①②③④⑤中屬于氧化反應(yīng)的是②⑤，
故答案為：甲苯；②⑤；
（2）反應(yīng)②是氧化甲基到羧基，反應(yīng)③是還原硝基到-NH₂，根據(jù)題給信息-NH₂也能被氧化，所以必須先氧化再還原，所以反應(yīng)②③不能互換，
故答案為：不能；反應(yīng)②是氧化甲基到羧基，反應(yīng)③是還原硝基到-NH₂，-NH₂也能被氧化，所以必須先氧化再還原；
（3）反應(yīng)④為在一定條件下發(fā)生縮聚反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：，
故答案為：；
（4）的同系物M比其本身相對(duì)分子質(zhì)量大14，即多一個(gè)CH₂，M的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足以下條件：①芳香族化合物，說明有苯環(huán)，②能發(fā)生水解反應(yīng)，說明有酯基，③與FeCl₃溶液能夠發(fā)生顯色反應(yīng)，說明有酚羥基，則符合條件的M的結(jié)構(gòu)為苯環(huán)上連有-OH、-COOCH₃，或-OH、HCOOCH₂，或-OH、CH₃COO-，各有鄰間對(duì)三種，或苯環(huán)上連有三個(gè)基團(tuán)：-OH、-OOCH、-CH₃，根據(jù)定二動(dòng)一的原則，有10種結(jié)構(gòu)，所以共有19種，
故答案為：19；
（5）A為，在催化劑條件下發(fā)生加成反應(yīng)生成，再在氫氧化鈉醇溶液、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成，與氯氣發(fā)生加成反應(yīng)生成，最后在氫氧化鈉水溶液中發(fā)生水解反應(yīng)生成，
合成反應(yīng)流程圖為：
故答案為：．

點(diǎn)評(píng) 考查有機(jī)物的推斷，難度中等，根據(jù)X的相對(duì)分子質(zhì)量推斷X的結(jié)構(gòu)是解題的關(guān)鍵，結(jié)合A的反應(yīng)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，判斷A的結(jié)構(gòu)，再根據(jù)反應(yīng)條件及反應(yīng)信息利用正推法與逆推法相結(jié)合進(jìn)行判斷，是對(duì)有機(jī)物知識(shí)的綜合考查，能較好的考查學(xué)生的閱讀、分析與思維能力，是有機(jī)熱點(diǎn)題型．