Question

13．以有機(jī)物X為初始原料設(shè)計(jì)了如下合成某些產(chǎn)品的路線，其中部分產(chǎn)物和反應(yīng)條件已略去．B的相對(duì)分子質(zhì)量為108．

已知：①X的核磁共振氫譜中有4個(gè)信號(hào)峰，其峰面積之比為3：2：2：1；
②苯環(huán)上的甲基可以被酸性KMnO₄溶液氧化成羧基；苯環(huán)側(cè)鏈的硝基在鐵和鹽酸的作用下被還原為氨基，且苯環(huán)側(cè)鏈上氨基易被氧化．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）有機(jī)物X的分子式為C₇H₈；C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為；
（2）A→B轉(zhuǎn)化的反應(yīng)條件為強(qiáng)堿的水溶液、加熱；F→G反應(yīng)類型是氧化反應(yīng)；
（3）下列關(guān)于有機(jī)物B的說(shuō)法不正確的是bd；
a．分子式為C₇H₈O  b．遇FeCl₃溶液顯紫色 c．一定條件下能與D發(fā)生酯化反應(yīng)  d．能與金屬鈉和NaOH溶液反應(yīng)
（4）請(qǐng)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式．
①D→E：；②：；
（5）E有多種同分異構(gòu)體，同時(shí)符合下列條件的同分異構(gòu)體共有3種；
①與E具有相同的官能團(tuán)
②苯環(huán)上只有一個(gè)甲基
③苯環(huán)上的一氯代物僅有2種
其中核磁共振氫譜有5個(gè)信號(hào)峰的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為；
（6）對(duì)氨基水楊酸鈉是一種抵制結(jié)核桿菌的藥物，完成由合成的轉(zhuǎn)化流程圖（寫出反應(yīng)物和反應(yīng)條件）．
注：書寫格式參照如下示例流程圖：CH₃CHO$→_{催化劑}^{O_{2}，△}$CH₃COOH$→_{濃H_{2}SO_{4}，△}^{CH_{3}CH_{2}OH}$CH₃COOCH₂CH₃．

Answer 1

分析 H在一定條件下能發(fā)生縮聚反應(yīng)生成，則H是鄰氨基苯甲酸，X和濃硝酸、濃硫酸反應(yīng)生成F，F(xiàn)發(fā)生反應(yīng)生成G，G發(fā)生反應(yīng)生成H，X發(fā)生取代反應(yīng)生成含有硝基的F，F(xiàn)發(fā)生氧化反應(yīng)生成含有硝基、羧基的G，G被還原生成鄰氨基苯甲酸，則G是鄰硝基苯甲酸，F(xiàn)是鄰硝基甲苯，X是甲苯，
甲苯和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成氯苯，則A是氯苯，氯苯發(fā)生反應(yīng)生成B，B的相對(duì)分子質(zhì)量為108，B能被氧化生成C，C能被氧化生成D，則B中含有醇羥基，所以氯苯發(fā)生取代反應(yīng)生成B，則B為，C是苯甲醛，D是苯甲酸，苯甲酸和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成E，則E是苯甲酸乙酯，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：H在一定條件下能發(fā)生縮聚反應(yīng)生成，則H是鄰氨基苯甲酸，X和濃硝酸、濃硫酸反應(yīng)生成F，F(xiàn)發(fā)生反應(yīng)生成G，G發(fā)生反應(yīng)生成H，X發(fā)生取代反應(yīng)生成含有硝基的F，F(xiàn)發(fā)生氧化反應(yīng)生成含有硝基、羧基的G，G被還原生成鄰氨基苯甲酸，則G是鄰硝基苯甲酸，F(xiàn)是鄰硝基甲苯，X是甲苯，
甲苯和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成氯苯，則A是氯苯，氯苯發(fā)生反應(yīng)生成B，B的相對(duì)分子質(zhì)量為108，B能被氧化生成C，C能被氧化生成D，則B中含有醇羥基，所以氯苯發(fā)生取代反應(yīng)生成B，則B為，C是苯甲醛，D是苯甲酸，苯甲酸和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成E，則E是苯甲酸乙酯，
（1）通過(guò)以上分析知，X是甲苯，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，則X的分子式為：C₇H₈；C是苯甲醛，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，
故答案為：C₇H₈；；
（2）A→B：A是氯苯，氯苯發(fā)生反應(yīng)生成苯甲醇，反應(yīng)條件為強(qiáng)堿的水溶液、加熱；F→G為F發(fā)生氧化反應(yīng)生成含有硝基、羧基的G，
故答案為；強(qiáng)堿的水溶液、加熱；氧化反應(yīng)；
（3）B是苯甲醇，
a．苯甲醇的分子式為C₇H₈O，故a正確；                 
b．苯甲醇中不含酚羥基，所以遇FeCl₃溶液不顯紫色，故錯(cuò)b誤；
c．苯甲醇中含有醇羥基，D是苯甲酸，所以一定條件下能與D發(fā)生酯化反應(yīng)，故c正確；     
d．含有醇羥基，能和鈉反應(yīng)但不能和氫氧化鈉的水溶液發(fā)生取代反應(yīng)，故d錯(cuò)誤；
故答案為：bd；
（4）①在濃硫酸作催化劑、加熱條件下，苯甲酸和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成苯甲酸乙酯和水，反應(yīng)方程式為：，
故答案為：；
②H發(fā)生縮聚反應(yīng)生成，反應(yīng)方程式為：，
故答案為：；
（5）E是苯甲酸乙酯，E有多種同分異構(gòu)體符合下列條件：①與E具有相同的官能團(tuán)說(shuō)明含有酯基；②苯環(huán)上只有一個(gè)甲基，說(shuō)明含有一個(gè)甲基；③苯環(huán)上的一氯代物僅有2種，說(shuō)明兩個(gè)取代基處于對(duì)位，
則符合條件的E的同分異構(gòu)體有：對(duì)甲基苯甲酸甲酯、甲酸對(duì)甲基苯甲酯、乙酸對(duì)甲基苯酯，所以有3種結(jié)構(gòu)；
核磁共振氫譜有5個(gè)信號(hào)峰說(shuō)明含有5類氫原子，所以符合條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，
故答案為：3；；
（6）由合成，先用酸性高錳酸鉀溶液將的側(cè)鏈甲基氧化成羧基：，然后與氫氧化鈉溶液加熱反應(yīng)生成，再將中的硝基還原成氨基：，最后與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成，制備流程為：$\stackrel{酸性高錳酸鉀溶液}{→}$$→_{△}^{NaOH溶液}$$\stackrel{Fe、HCl、H_{2}O}{→}$$\stackrel{NaHCO_{3}}{→}$，
故答案為：$\stackrel{酸性高錳酸鉀溶液}{→}$$→_{△}^{NaOH溶液}$$\stackrel{Fe、HCl、H_{2}O}{→}$$\stackrel{NaHCO_{3}}{→}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有機(jī)物的推斷，題目難度中等，以為突破口采用正逆相結(jié)合的方法進(jìn)行推斷，注意結(jié)合題給信息進(jìn)行分析解答，明確物質(zhì)的官能團(tuán)、性質(zhì)及斷鍵方式；（6）為難點(diǎn)，需要明確有機(jī)物官能團(tuán)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系．