题目内容

4.某抗结肠炎药物有效成分的合成路线如下(部分反应略去试剂和条件):

已知:(a)
(1)烃A的结构简式是
(2)①的反应条件是Fe或氯化铁;②的反应类型是取代反应或硝化反应;
(3)下列对抗结肠炎药物有效成分可能具有的物质推测正确的是:ACD;
A.水溶性比苯酚好,密度比苯酚的大
B.能发生消去反应
C.能发生聚合反应
D.既有酸性又有碱性
(4)E与足量NaOH溶液反应的化学方程式是
(5)写出所有符合下列条件的E的同分异构体的结构简式:
a.与E具有相同的官能团
b.苯环上的一硝基取代产物有两种
(6)已知易被氧化,苯环上连有烷基时再引入一个取代基,常取代在烷基的邻对位,而当苯环上连有羧基时则取代在间位.据此写出以A为原料合成化合物的合成路线..(依照题中抗结肠炎药物有效成分的合成路线的表达方式答题)

分析 烃A和氯气发生取代反应生成B,B发生水解反应然后酸化得到C,从A到B、B到C反应过程中碳原子个数不变,所以A为,根据E结构简式知,甲苯苯环上甲基邻位H原子被氯原子取代生成B,B结构简式为,C为,C和乙酸酐发生取代反应生成D,D为,D
被氧化生成E,E水解然后酸化得到F,F结构简式为,G和Fe、盐酸反应生成,结合题给信息知,G为,F发生取代反应生成G,据此分析解答.

解答 解:烃A和氯气发生取代反应生成B,B发生水解反应然后酸化得到C,从A到B、B到C反应过程中碳原子个数不变,所以A为,根据E结构简式知,甲苯苯环上甲基邻位H原子被氯原子取代生成B,B结构简式为,C为,C和乙酸酐发生取代反应生成D,D为,D
被氧化生成E,E水解然后酸化得到F,F结构简式为,G和Fe、盐酸反应生成
,结合题给信息知,G为,F发生取代反应生成G,
(1)烃A的结构简式是,故答案为:
(2)①的反应条件是Fe或氯化铁作催化剂;②的反应类型是取代反应或硝化反应,
故答案为:Fe或氯化铁;取代反应或硝化反应;
(3)A.该分子中含有酚羟基、羧基及氨基,都属于亲水基,所以水溶性比苯酚好,密度比苯酚的大,故正确;
B.该分子中含有酚羟基、羧基和氨基,不能发生消去反应,故错误;
C.含有酚羟基和羧基,所以能发生聚合反应生成高分子化合物,故正确;
D.含有羧基和氨基,具有氨基酸的性质,所以既有酸性又有碱性,故正确;
故选ACD;
(4)E与足量NaOH溶液反应的化学方程式是
故答案为:
(5)E的同分异构体符合下列条件:a.与E具有相同的官能团说明含有酯基和羧基,
b.苯环上的一硝基取代产物有两种,说明苯环上氢原子有两种,符合条件的同分异构体有
故答案为:
(6)甲苯和浓硝酸发生取代反应生成邻甲基硝基苯,邻甲基硝基苯和酸性高锰酸钾溶液氧化生成邻硝基苯甲酸,邻硝基苯甲酸和Fe、HCl反应生成邻氨基苯甲酸,其合成路线为
故答案为:

点评 本题考查有机合成和有机推断,侧重考查学生分析推断及合成路线设计能力,明确官能团及其性质关系是解本题关键,根据反应物、目标产物结构简式结合反应条件进行推断,注意题给信息的合理运用,注意反应先后顺序,题目难度中等.

练习册系列答案
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14.Ⅰ.据有关资料显示,海底有大量的天然气水合物,可满足人类1000年的能源需要.天然气水合物是一种晶体,晶体中平均每46个水分子构建成8个笼,每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子.根据上述信息,完成下面两题:
(1)下列关于天然气水合物中两种分子描述正确的是CE
A.两种都是极性分子                    
B.两种都是非极性分子
C.H2O是极性分子,CH4是非极性分子    
D.其中氧原子和碳原子的杂化方式均为sp3
E.其中氧原子和碳原子的杂化方式分别为sp2和sp3
(2)晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子,另外2个笼被游离H2O分子填充,则天然气水合物的平均组成可表示为CH4•8H2O或6CH4•48H2O
II.(1)兰聚氰胺分子的结构简式如图所示,则其中氮原子轨道杂化类型是sp2、sp3,l mol三聚氰胺分子中含15molσ键.
(2)某元素位于第四周期VIII族,其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同,则其基态原子的M层电子排布式为_3s23p63d8
(3)过渡金属配合物Ni( CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=4.
(4)碳化硅的晶胞结构(如图1)与金刚石类似(其中“●”为碳原子,“○”为硅原子).图中“●”点构成的堆积方式与下列图2式中D所表示的堆积方式相同.

(5)碳化硅的结构中,设晶胞边长为a cm,碳原子直径为b cm,硅原子直径为c cm,则该晶胞的空间利用率为$\frac{2π({b}^{3}+{c}^{3})}{3{a}^{3}}$×100%(用含a、b、c的式子表示).
9.CO2和CH4是两种主要的温室气体,以CH4和CO2为原料制造更高价值的化学产品是用来缓解温室效应的研究方向,回答下列问题:
(1)由CO2制取C的太阳能工艺如图1所示.

①“热分解系统”发生的反应为2Fe3O4 $\frac{\underline{\;>2300K\;}}{\;}$6FeO+O2↑,每分解lmolFe3O4转移电子的物质的量为2mol.
②“重整系统”发生反应的化学方程式为6FeO+CO2$\frac{\underline{\;700\;}}{\;}$2Fe3O4+C.
(2)一定条件下,CO2和CH4反应可生产合成气(CO、H2的混合气体),其可用于合成多种液体燃料.
已知:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H2=-802.3kJ•mol-1
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H2=-41.0kJ•mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566.0kJ•mol-1
反应CO2(g)+CH4(g)?2CO(g)+2H2(g)的△H=+247.7kJ•mol-1
(3)CH4也可经催化剂重整生产化工原料,最近科学家们在恒温恒容的密闭体系中利用CH4无氧重整获得芳香烃:8CH4(g)$→_{Pt}^{2MPa,550℃}$H2C--CH3(g)+11H2△H=kJ•mol-1
下列有关该反应的说法中正确的是BC.
A、可研发新的催化剂,提高CH4的转化率
B、当体系压强不变时,反应达到平衡
C、当有32molC-H键断裂,同时有11molH-H键断裂,反应达到平衡
D、达到平衡时,放出(或吸收)的热量为mkJ
(4)CO2催化加氢可合成低碳烯烃,起始时在0.1MPa下,以n(H2):n(CO2)=3:1的投料比例将反应物放入反应器中,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)?C2H4(g)+4H2O(g)△H,保持压强不变,不同温度下,平衡时的四种气态物质的量如图2所示:
①曲线Ⅱ表示的物质为H2O(填化学式),该反应的△H<(填“>”或“<”)0.
②A、B两点对应的反应的反应速率v(A)、v(B)的大小关系为v(A)<v(B).B、C两点对应温度下反应的平衡常数大小关系为K(B)<(填“>”“<”或“=”)K(C)
③为提高CO2平衡转化率,除改变温度外,还可以采取的措施是增大压强或增大n(H2)/n(CO2)的比值.(举一种)
16.据《湖南日报》报道.今年冬天,一旦出现大气严重污染的天气,长沙市有可能建议政府机关、企事业单位根据实际情况实行员工休假或弹性工作作制.大气中含有的CO、氮氧化物、SO2、烟尘等污染物是导致雾霾天气的原因之一,化学反应原理是减少和控制雾霾天气的理论依据,
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(2 )CO可制作燃料电池.以KOH溶液作电解质溶液.向两极分別充人CO和空气,工作过程中,负极反应式为CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O
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(4)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质.其KsP=2.8×10-9,CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合•若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为5.6×10-5mol/L.
(5)已知在常温常压下:
①CH3OH(l)+O2(g)═CO(g)+2H2O(g)△=-359,8 kJ•mol-1
②2CO(g)+O(g)═2CO(g)△H=-556kJ•mol-1
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写出体现甲醇燃烧热的热化学方程式CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8 kJ•mol-1

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