Question

【题目】金属有机催化体系的发现和发展对有机合成策略的革新起到关键的决定性作用。最近，中国科学家采用新型锰催化体系，选择性实现了简单酮与亚胺的芳环惰性C-H的活化反应。利用该反应制备化合物W的合成路线如下：

已知：①A为常见的有机物；D为苯的同系物，分子式为C7H8

②

回答下列问题：

(1)B中官能团的名称是__________，F的化学名称是____________。

(2)W的分子式为__________。

(3)D→F，E+H→W的反应类型分别是___________、_____________。

(4)A与银氨溶液加热反应的化学方程式为__________。C和D生成E的化学方程式为_________。

(5)芳香化合物L是E的同分异构体。若L能发生银镜反应，则L可能的结构有______种，其中核磁共振氢谱有四组峰的结构简式为__________(任写一种)。

(6)请以甲苯、丙酮(CH3COCH3)等为原料制备 ，写出相应的合成路线流程图(无机试剂任用)_________。

Answer 1

【答案】羧基 4-硝基甲苯(或对硝基甲苯) C18H21NO或C18H21ON 取代反应 加成反应 CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3 14 或

【解析】

由B的分子组成，可确定A分子中含有2个碳原子，再由A转化为B的条件，可确定A为醛，从而得出A的结构简式为CH3CHO，B的结构简式为CH3COOH；由B转化为C，发生取代反应，C的结构简式为CH3COCl；D为苯的同系物，分子式为C7H8，则D为；参照W的结构，可确定E为。参照W的结构，由D的结构简式，可确定F为，G为；由信息②，可确定H为。

(1)由以上分析可知，B为CH3COOH，官能团的名称是羧基，F的结构简式为，化学名称是4-硝基甲苯(或对硝基甲苯)。答案为：羧基；4-硝基甲苯(或对硝基甲苯)；

(2)W的键线式结构为，按碳的四价原则，由碳原子数为18，可算出或数出氢原子数为21，从而得出其分子式为C18H21NO或C18H21ON。答案为：C18H21NO或C18H21ON；

(3) 由，+，可确定反应类型分别是取代反应、加成反应。答案为：取代反应；加成反应；

(4) CH3CHO与银氨溶液加热反应，生成CH3COONH4、Ag、NH3等，化学方程式为CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3。CH3COCl和生成和HCl，化学方程式为。答案为：CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3；；

(5)芳香化合物L是的同分异构体。若L能发生银镜反应，则L分子中含有醛基，分子中除去苯环、醛基外，还含有2个碳原子的烷烃基，可能为分子中含有1个取代基-CH2CH2CHO、-CH(CH3)CHO共2种异构体，含有1个-CHO、1个-CH2CH3或1个-CH2CHO、1个-CH3共6种异构体，含有1个-CHO、2个-CH3共6种异构体，其可有结构共有14种，其中核磁共振氢谱有四组峰的结构简式为或 。答案为：14；或 ；

(6)以甲苯、丙酮(CH3COCH3)等为原料制备 ，由信息②，应将甲苯先转化为对甲基苯胺，再与丙酮发生反应便可生成；据产物中原子团的位置，应先在甲苯对位上引入硝基，再还原为氨基。相应的合成路线流程图为。答案为：。