Question

20．[化學一選修5：有機化學基礎]某課題組以苯為主要原料，采用以下路線合成利膽藥一一柳胺酚．
已知：

回答下列問題：
（1）A的名稱是氯苯，D含有的官能團是羥基、硝基．
（2）F的結構簡式為．
（3）寫出A-B反應所需的試劑濃硫酸、濃硝酸，該反應的反應類型是取代反應或硝化反應．
（4）寫出E+F一柳胺酚的化學方程式．
（5）F的同分異構體中同時符合下列條件的共有9種，
①屬酚類化合物；  ②能發(fā)生銀鏡反應
其中苯環(huán)上有兩種不同化學環(huán)境的氫原子的是、、（任寫一種）（任意寫出一種結構簡式）．
（6）苯胺（）是染料工業(yè)中最重要的中間體之一，參照E的上述合成路線，設計一個以苯為原料制備苯胺的合成路線．

Answer 1

分析 E與F合成柳胺酚，由柳胺酚分子結構與F的分子式，逆推可知F為，E為，D還原得到E，結合信息②可知，D為，由轉化關系可知B中含有硝基，苯與氯氣發(fā)生取代反應生成A，A與試劑X反應得到B，則B中含有氯原子、硝基，且處于對位，故B為，A為，A→B引入硝基，必有硝酸參與反應，還需濃硫酸做催化劑，B發(fā)生水解反應生成C，C與HCl反應生成D，故C為，
（6）苯和濃硝酸在濃硫酸作催化劑、加熱條件下發(fā)生取代反應生成硝基苯，硝基苯和HCl在Fe作催化劑條件下發(fā)生反應生成苯胺，據此分析解答．

解答 解：E與F合成柳胺酚，由柳胺酚分子結構與F的分子式，逆推可知F為，E為，D還原得到E，結合信息②可知，D為，由轉化關系可知B中含有硝基，苯與氯氣發(fā)生取代反應生成A，A與試劑X反應得到B，則B中含有氯原子、硝基，且處于對位，故B為，A為，A→B引入硝基，必有硝酸參與反應，還需濃硫酸做催化劑，B發(fā)生水解反應生成C，C與HCl反應生成D，故C為，
（1）通過以上分析知，A名稱是氯苯，D為，其官能團名稱是羥基、硝基，故答案為：氯苯；羥基、硝基；
（2）F結構簡式為，故答案為：；

（3）A和濃硝酸在濃硫酸作催化劑條件下反應生成B，該反應是取代反應或硝化反應，故答案為：濃HNO₃、濃H₂SO₄；取代反應（或硝化反應）；
（4）F為，E為，二者發(fā)生反應生成柳胺酚，反應方程式為，
故答案為：；

（5）F為，其同分異構體符合下列條件：①屬酚類化合物，說明酚羥基連接苯環(huán)；②能發(fā)生銀鏡反應說明含有醛基，如果含有HCOO-、-OH兩個取代基，有鄰間對三種結構；
如果含有兩個-OH、一個-CHO，兩個酚羥基相鄰時有2種結構；
如果兩個酚羥基相間，有3種結構；
如果兩個酚羥基相對，有1種結構；
則符合條件的結構是9種；
①屬酚類化合物，且苯環(huán)上有二種不同化學環(huán)境的氫原子，說明苯環(huán)上含有酚羥基，且苯環(huán)上有二種類型的氫原子；②能發(fā)生銀鏡反應，說明該有機物中含有醛基，所以符合條件的F的同分異構體有：、、，
故答案為：9；、、；
（6）苯在濃硫酸作催化劑、加熱條件下和濃硝酸發(fā)生取代反應生成硝基苯，硝基苯在鐵作催化劑條件下和HCl反應生成苯胺，其合成路線為，故答案為：．

點評 本題考查有機推斷，為高頻考點，側重考查學生分析推斷能力及知識遷移能力，根據題給信息、反應條件、某些物質結構簡式分析解答，難點是同分異構體種類判斷，要考慮位置異構和官能團異構．