Question

【题目】以苯为原料合成F，转化关系如下：

F是一种具有重要工业价值的芳香化合物，含有C、H、O、N 四种元素，其蒸气密度是相同状况下氢气密度的74.5倍，分子中有两个互为对位的取代基。C能与碳酸氢钠反应，试剂②为Fe/HCl。已知：

①

②苯胺：弱碱性，易氧化

③

请回答下列问题：

（1）反应① 为加成反应，写出A的化学式_________。

（2）B中所含官能团的名称为_______；生成B时，常伴有附反应发生，反应所得产物除B外可能还含有____________（写出一种的结构简式）。

（3）试剂①是指_________；试剂①和试剂②的顺序能否互换________；为什么？________。

（4）E生成F的化学方程式___________________。

（5）参照上述合成路线，以(CH3)2CHCHO为原料（无机试剂任选），设计制备(CH3)2CHCOCH3的合成路线。________________。

Answer 1

【答案】 C3H6 硝基 KMnO4(H+) 不能 如果先还原后氧化，则还原生成的胺基又会被氧化

【解析】试题分析：本题以用苯合成重要的芳香族化合物F为载体，重点考查考生对官能团、有机反应原理、烃基对苯环的活化作用等基础知识的的掌握情况，考查考生对有机反应中官能团的保护策略、有机合成路径的设计、取代反应原理等知识的理解程度，以及对信息的准确快速理解能力、有机流程的分析能力、有机化学基础知识的应用能力。

解析：已知合成流程中，苯与A发生加成反应[ 题（1）提示 ] 通过反应①生成异丙基苯，因此反应物A是一种烯烃，结合产物A为CH2=CHCH3。在第二步发生硝化反应，由于最终的F分子中有两个互为对位的取代基，所以该硝化反应只在对位取代一个硝基—NO2，即B为。C能与NaHCO3反应，所以C分子中含有—COOH，结合已知①，B→C为被酸性KMnO4氧化生成（物质C）。根据已知③，E→F为RCOCl与CH3CH2MgCl的取代反应生成R COCH2CH3，且E、F中均含有苯环，这样F的相对分子质量剩余部分约为74.5×2-78-57=17，所以原B中含有的—NO2不可能存在。则C→E其中有一步是通过已知反应②将—NO2还原成—NH2，这一步是D→E，试剂②是Fe和HCl，C→D为—COOH转变成—COCl的取代反应，则D为，E为，F是，相对分子质量恰好为149。

（1）反应①为与CH2=CHCH3的加成反应，A是CH2=CHCH3。正确答案：C3H6。（2）B是，官能团是—NO2（硝基）。由于—CH(CH3)2对苯环的活化作用，所以苯环的—CH(CH3)2邻对位都可能取代，所有产物包括仅取代邻位、对位各1种，取代邻位、对位的两个位置共2种，取代所有3个位置的1种，一共是5种，除去B本身，还可能有4种产物。正确答案：硝基、（任意选择一种）。（3）试剂①是将—CH(CH3)2氧化生成—COOH，应当选择酸性高锰酸钾溶液。由于苯胺容易被氧化，所以必须先氧化—CH(CH3)2，然后再通过还原将—NO2转变成—NH2，以防止得到的—NH2被酸性高锰酸钾氧化。正确答案：KMnO4(H+)、 不能、如果先还原后氧化，则还原生成的胺基又会被氧化。（4）E ( )与CH3CH2MgCl反应生成F ()，另一产物为MgCl2。正确答案：。（5）(CH3)2CHCHO制备(CH3)2CHCOCH3过程中需要使碳链中碳原子数增加1个，这只能通过已知反应③完成，因此(CH3)2CHCHO先要转变成(CH3)2CHCOOH，再转变成(CH3)2CHCOCl，(CH3)2CHCOCl与CH3MgCl反应即可得到所需产物。正确答案：