Question

6．沐舒坦（结构简式为，不考虑立体异构）是临床上使用广泛的祛痰药．下图所示是其多条合成路线中的一条（反应试剂和反应条件均未标出）．

已知：（1），（2）反应③为还原反应
完成下列填空：
①写出反应⑤反应试剂和反应条件：溴、FeBr₃
②写出反应⑥的反应类型：取代反应
③写出结构简式：AB 试剂C
④写出两种C的能发生水解反应，且只含3种不同化学环境氢原子的同分异构体的结构简式．、．

Answer 1

分析 结合产物的结构简式，利用流程图和起始原料的分子式知，起始原料为甲苯，所以反应①是甲苯和硝酸在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生取代反应生成邻硝基甲苯，根据题意知，反应②是邻硝基甲苯和高锰酸钾在加热条件下发生氧化反应生成邻硝基苯甲酸，邻硝基苯甲酸经还原反应使硝基转化为氨基，所以A的结构简式为：，反应④是A和甲醇发生酯化反应生成，然后在溴化铁作催化剂作用下，与溴发生取代反应（反应⑤），利用取代基的④定位效应知，溴原子取代氨基的邻、对位上氢原子，因此反应⑤生成物的结构简式为：，
结合流程图中B物质反应前后物质的结构简式，利用B的分子式可推知B的结构简式为：，反应⑥中有HCl生成，而氯化氢与氨基可发生反应，可知反应⑥中加入碳酸钾的作用是中和反应生成的盐酸，同时防止盐酸和氨基发生反应，C物质的结构简式为：，分子式为C₆H₁₃NO，该物质可水解的同分异构体只能含有肽键，结合只含3种化学环境下不同的氢原子，可知肽键两端连接的烷基中都只含一种氢原子，因此两个烷基只能是甲基和-C（CH₃）₃，由此可写出满足条件的两种同分异构体的结构简式．

解答 解：结合产物的结构简式，利用流程图和起始原料的分子式知，起始原料为甲苯，所以反应①是甲苯和硝酸在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生取代反应生成邻硝基甲苯，根据题意知，反应②是邻硝基甲苯和高锰酸钾在加热条件下发生氧化反应生成邻硝基苯甲酸，邻硝基苯甲酸经还原反应使硝基转化为氨基，所以A的结构简式为：，反应④是A和甲醇发生酯化反应生成，然后在溴化铁作催化剂作用下，与溴发生取代反应（反应⑤），利用取代基的④定位效应知，溴原子取代氨基的邻、对位上氢原子，因此反应⑤生成物的结构简式为：，
结合流程图中B物质反应前后物质的结构简式，利用B的分子式可推知B的结构简式为：，反应⑥中有HCl生成，而氯化氢与氨基可发生反应，可知反应⑥中加入碳酸钾的作用是中和反应生成的盐酸，同时防止盐酸和氨基发生反应，C物质的结构简式为：，
①反应⑤为在溴化铁作催化剂条件下，和溴发生取代反应生成，
故答案为：溴、FeBr₃；
②根据上面的分析可知，⑥发生的是取代反应，
故答案为：取代反应；
③通过以上知，A和B的结构简式分别是、，试剂C为，
故答案为：；；；
④C物质的结构简式为：，分子式为C₆H₁₃NO，该物质可水解的同分异构体只能含有肽键，结合只含3种化学环境下不同的氢原子，可知肽键两端连接的烷基中都只含一种氢原子，因此两个烷基只能是甲基和-C（CH₃）₃，所以其同分异构体为：，
故答案为：；．

点评 本题考查了有机物的推断、结构和性质，明确有机物的官能团及其性质是解本题关键，注意结合题给信息进行分析解答，难度中等．