Question

18．據(jù)報導(dǎo)，目前我國結(jié)核病的發(fā)病率有抬頭的趨勢．抑制結(jié)核桿菌的藥物除雷米封外，PAS-Na（對氨基水楊酸鈉）也是其中一種．已知：
① （苯胺、弱堿性、易被氧化）
②
③
下面是PAS-Na的一種合成路線（部分反應(yīng)的條件未注明）：

按要求回答問題：
（1）A與濃硝酸和濃硫酸的混合物可以發(fā)生取代反應(yīng)，在30℃時反應(yīng)主要得到B和它的一種同分異構(gòu)體，在一定條件下也可以反應(yīng)生成TNT，請寫出由A制取TNT的化學(xué)反應(yīng)方程式
（2）寫出各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式C：D：；
（3）寫出所加試劑的化學(xué)式X：酸性高錳酸鉀溶液Y：NaHCO₃溶液．
（4）上述合成路線中，分子式為C₇H₆BrNO₂的官能團(tuán)名稱為硝基、溴原子，與它具有相同官能團(tuán)并屬于芳香族化合物的同分異構(gòu)體有17種（含本身）．

Answer 1

分析 由對氨基水楊酸鈉的結(jié)構(gòu)可知A應(yīng)為，與濃硝酸，在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生硝化反應(yīng)生成B，由對氨基水楊酸鈉中氨基與-COONa的位置可知，A發(fā)生甲基對位取代生成B，則B為，B與溴在Fe作催化劑條件下發(fā)生取代反應(yīng)，由對氨基水楊酸鈉的結(jié)構(gòu)可知，應(yīng)發(fā)生甲基的鄰位取代，故C₇H₆BrNO₂的結(jié)構(gòu)簡式為，由于酚羥基、氨基易被氧化，故生成C的反應(yīng)為氧化反應(yīng)，被酸性高錳酸鉀氧化生成C，則C為，C在堿性條件下水解生成D為，D在Fe、HCl、水條件下發(fā)生還原生成E，則E為，E與碳酸氫鈉反應(yīng)生成氨基水楊酸鈉．

解答 解：由對氨基水楊酸鈉的結(jié)構(gòu)可知A應(yīng)為，與濃硝酸，在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生硝化反應(yīng)生成B，由對氨基水楊酸鈉中氨基與-COONa的位置可知，A發(fā)生甲基對位取代生成B，則B為，B與溴在Fe作催化劑條件下發(fā)生取代反應(yīng)，由對氨基水楊酸鈉的結(jié)構(gòu)可知，應(yīng)發(fā)生甲基的鄰位取代，故C₇H₆BrNO₂的結(jié)構(gòu)簡式為，由于酚羥基、氨基易被氧化，故生成C的反應(yīng)為氧化反應(yīng)，被酸性高錳酸鉀氧化生成C，則C為，C在堿性條件下水解生成D為，D在Fe、HCl、水條件下發(fā)生還原生成E，則E為，E與碳酸氫鈉反應(yīng)生成氨基水楊酸鈉．
（1）A制取TNT的化學(xué)反應(yīng)方程式：，
故答案為：；
（2）由上述分析可知，C的結(jié)構(gòu)簡式為，D的結(jié)構(gòu)簡式為，
故答案為：；；
（3）上述分析可知，試劑X為酸性高錳酸鉀溶液；試劑Y為NaHCO₃溶液，
故答案為：酸性高錳酸鉀溶液；NaHCO₃溶液；
（4）C₇H₆BrNO₂的結(jié)構(gòu)簡式為，含有的官能團(tuán)有溴原子、硝基；與具有相同官能團(tuán)的同分異構(gòu)體并屬于芳香族化合物可以為苯環(huán)上連有三個基團(tuán)-CH₃、-NO₂、-Br，當(dāng)-CH₃、-NO₂處于鄰位時，-Br有4種位置，當(dāng)-CH₃、-NO₂處于間位時，-Br有4種位置，當(dāng)-CH₃、-NO₂處于對位時，-Br有2種位置，這樣的結(jié)構(gòu)有10種（含本身），具有含有兩個取代基：-CH₂Br、-NO₂或-CH₂NO₂、-Br，均含有鄰、間、對位置，這樣的結(jié)構(gòu)共有6種，或含有一個基團(tuán)-CH（Br）NO₂，所以共有17種，
故答案為：硝基、溴原子；17．

點(diǎn)評 本題考查有機(jī)物的推斷，題目難度中等，注意①-COOH由-CH₃氧化而來，②-NH₂由-NO₂還原而得，故第一步反應(yīng)-NO₂引入到-CH₃的對位上，③-OH由-X水解得，故第二步反應(yīng)-Br引入到-CH₃的鄰位上，答題時注意體會．