题目内容
【题目】以芳香烃A(苯环上只有一个侧链)为原料发生如图所示的变化,可以合成高聚物G。
已知:①两个羟基连在同一碳原子上不稳定,会自动脱水。如:R—CHO
②C能发生银镜反应,F能使溴水褪色。
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称是___;C的结构简式为___。
(2)B→C的反应条件是___,E→F的反应类型是___。
(3)写出E→G的化学方程式___。
(4)E的同分异构体中,苯环上有3个取代基、遇FeCl3溶液显紫色且能与碳酸氢钠溶液反应的共有___种(不考虑立体异构)。
(5)参照上述合成路线,设计以丙炔为原料制备乳酸()的合成路线___(无机试剂任选)。
【答案】碳碳三键 NaOH的水溶液,加热 消去 n+(n-1)H2O 20 CH3C≡CHCH3CBr2CHBr2CH3COCHOCH3COCOOH
【解析】
A的不饱和度,苯环的不饱和度是4,因为支链上只有3个碳原子,则说明该分子中还含有1个碳碳三键,A和溴水发生加成反应生成B,B发生水解反应生成C,两个羟基连在同一碳原子上不稳定,会自动脱水,结合C的分子式知,C结构简式为,B为 ,A为;根据E分子式知,C发生氧化反应生成D,D为,D发生还原反应生成E,E为,E发生缩聚反应生成G,G为,E发生消去反应生成F为。
(1)由分析可知,A为,A中官能团的名称是碳碳三键;C的结构简式为;
(2)B发生水解反应生成C,B→C的反应条件是NaOH的水溶液,加热,E为,F为,E→F的是消去反应;
(3)E→G的化学方程式:n+(n-1)H2O;
(4)E为,E的同分异构体,苯环上有3个取代基、遇FeCl3溶液显紫色且能与碳酸氢钠溶液反应,则三取代基可分两种情况:三取代基为:酚羟基、羧基、乙基;酚羟基、甲基、 ;每种取代方式均有10种同分异构体,故符合条件的E的同分异构体共有20种;
(5)参照题干合成路线,可设计以丙炔为原料制备乳酸()的合成路线:CH3C≡CHCH3CBr2CHBr2CH3COCHOCH3COCOOH。
【题目】对硝基甲苯()是医药、染料等工业的一种重要有机中间体,一种制备对硝基甲苯的实验步骤如下:
步骤1:向三颈烧瓶中加入甲苯(液态),以发烟硝酸为硝化剂,固体NaHSO4为催化剂(可循环使用),以CCl4为溶剂,乙酸酐为脱水剂(与水反应生成乙酸),45℃下搅拌、回流1h。实验装置如图所示(加热和仪器固定装置均已略去)。
步骤2反应结束后,过滤,滤液分别用5%NaHCO3溶液、水洗至中性。
步骤3:所得液体再经分离提纯得到对硝基甲苯。
(1)装置中,冷却水应从______________(填“a”或“b”)口通入。
(2)反应须控制在45℃下进行的原因是______________。
(3)步骤2中,过滤所得滤渣是______________(填化学式);对滤液进行洗涤可用下列装置中的______________(填字母)。
(4)表中所给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。
催化剂 | n(催化剂) | 硝化产物中各种异构体质量分数(%) | 总产率(%) | ||
n(甲苯) | 对硝基甲苯 | 邻硝基甲苯 | 间硝基甲苯 | ||
浓H2SO4 | 1.0 | 35.6 | 60.2 | 4.2 | 98.0 |
1.2 | 36.5 | 59.5 | 4.0 | 99.8 | |
NaHSO4 | 0.15 | 44.6 | 55.l | 0.3 | 98.9 |
0.25 | 46.3 | 52.8 | 0.9 | 99.9 | |
0.32 | 47.9 | 51.8 | 0.3 | 99.9 | |
0.36 | 45.2 | 54.2 | 0.6 | 99.9 |
已知:对硝基甲苯、邻硝基甲苯和间硝基甲苯的沸点分别为238.5℃、222℃和230.5℃。
①NaHSO4催化制备对硝基甲苯时,催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为______________,
②与浓硫酸作催化剂相比,NaHSO4作催化剂的优点有______________、______________。
③步骤3中,从三种异构体的混合物中分离出对硝基甲苯的方法为______________。