Question

10．某研究小組以甲苯為主要原料，采用如圖路線合成醫(yī)藥中間體F和Y．

已知：①
②2CH₃CHO$\stackrel{NaOH}{→}$CH₃CH（OH）CH₂CHO$\stackrel{△}{→}$CH₃CH═CHCHO
請(qǐng)回答下列問題：
（1）下列有關(guān)F的說法正確的是AB．
A．能發(fā)生取代反應(yīng)和縮聚反應(yīng)     B．能形成內(nèi)鹽
C．分子式是C₇H₇NO₂Br          D．1mol的 F最多可以和2mol NaOH反應(yīng)
（2）C→D的反應(yīng)類型是氧化反應(yīng)． （3）B→C的化學(xué)方程式是+（CH₃CO）₂O→+CH₃COOH．
在合成F的過程中，B→C步驟不能省略，理由是氨基易被氧化，在氧化反應(yīng)之前需先保護(hù)氨基．
（4）D→E反應(yīng)的化學(xué)方程式+Br₂$\stackrel{Fe}{→}$+HBr．
（5）寫出同時(shí)符合下列條件的A的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式（寫出4個(gè)）．
苯環(huán)上只有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子；分子中含有-CHO
；；；
（6）以X和乙烯為原料可合成Y，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合成路線（無機(jī)試劑及溶劑任選）．
注：合成路線的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 由甲苯與A的分子式，結(jié)合D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，甲苯發(fā)生甲基對(duì)位的硝化反應(yīng)生成A，則A為，A發(fā)生信息①中反應(yīng)，硝基被還原為氨基生成B，則B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，結(jié)合D的結(jié)構(gòu)可知，B中氨基中1個(gè)H原子被取代生成C為，C被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成D，D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，對(duì)比D、F的結(jié)構(gòu)可知，D與液溴發(fā)生取代反應(yīng)生成E為，E發(fā)生水解反應(yīng)得到F，可知B→C是為了保護(hù)氨基不被氧化．甲苯與氯氣在光照條件下發(fā)生的取代反應(yīng)得到，發(fā)生水解反應(yīng)生成，再發(fā)生催化氧化生成，由信息②可知，苯甲醛與乙醛在堿性條件下得到，再發(fā)生消去反應(yīng)得到，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：由甲苯與A的分子式，結(jié)合D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，甲苯發(fā)生甲基對(duì)位的硝化反應(yīng)生成A，則A為，A發(fā)生信息中反應(yīng)，硝基被還原為氨基生成B，則B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，結(jié)合D的結(jié)構(gòu)可知，B中氨基中1個(gè)H原子被取代生成C為，C被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成D，D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，對(duì)比D、F的結(jié)構(gòu)可知，D與液溴發(fā)生取代反應(yīng)生成E為，E發(fā)生水解反應(yīng)得到F，可知B→C是為了保護(hù)氨基不被氧化，
（1）A． F中有氨基與羧基，既能夠發(fā)生縮聚反應(yīng)生成高分子化合物，也能夠發(fā)生取代反應(yīng)，故A正確；
B．F中有氨基和羧基，能形成內(nèi)鹽，故B正確；
C．根據(jù)F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，其分子式應(yīng)為C₇H₆NO₂Br，故C錯(cuò)誤；
D．羧基能與氫氧化鈉反應(yīng)，苯環(huán)上的溴原子很不活潑，難以與氫氧化鈉反應(yīng)，1molF能和1molNaOH反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；
故答案為：AB；
（2）C被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成D，該反應(yīng)為氧化反應(yīng)，
故答案為：氧化反應(yīng)；
（3）B→C的化學(xué)方程式為：+（CH₃CO）₂O→+CH₃COOH；在合成F的過程中，氨基易被氧化，在氧化反應(yīng)之前需先保護(hù)氨基，
故答案為：+（CH₃CO）₂O→+CH₃COOH；氨基易被氧化，在氧化反應(yīng)之前需先保護(hù)氨基；
（4）根據(jù)分析可知，D與液溴發(fā)生取代反應(yīng)生成E為，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為：+Br₂$\stackrel{Fe}{→}$+HBr
故答案為：+Br₂$\stackrel{Fe}{→}$+HBr；
（5）A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，①苯環(huán)上只有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，說明苯環(huán)上的取代基具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)；②分子中含有-CHO，滿足條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式有：、、、，
故答案為：、、、；
（6）由信息②可知，苯甲醛與乙醛在堿性條件下得到，再發(fā)生消去反應(yīng)得到，乙烯發(fā)生催化氧化得到乙醛，則以苯甲醛和乙烯為原料合成Y的路線流程圖為：，
故答案為：．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物的推斷與合成，題目難度中等，需要充分利用有機(jī)物的分子式與結(jié)構(gòu)分析解答，注意明確官能團(tuán)的引入、消除與衍變方法，需要學(xué)生熟練掌握官能團(tuán)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化，試題培養(yǎng)了學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力及邏輯推理能力．