Question

8．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：$→_{盐酸}^{Fe}$（苯胺易被氧化）
请回答下列问题：
（1）抗结肠炎药物有效成分的分子式是：C₇H₇O₃N；烃A的名称为：甲苯；反应②的反应类型是：取代反应．
（2）①下列对该抗结肠炎药物有效成分可能具有的性质推测正确的是：AD；
A．水溶性比苯酚好                      B．能发生消去反应也能发生聚合反应
C．1mol该物质最多可与4mol H₂发生反应   D．既有酸性又有碱性
②E与足量NaOH溶液反应的化学方程式是：．
（3）符合下列条件的抗结肠炎药物有效成分的同分异构体有10种．
A．遇FeCl₃溶液有显色反应；    
B．分子中甲基与苯环直接相连；
C．苯环上共有三个取代基
（4）已知：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，据此按先后顺序写出以A为原料合成邻氨基苯甲酸（）合成路线中两种中间产物的结构简式（部分反应条件已略去）

Answer 1

分析 C发生信息（a）中的反应生成D，D发生氧化反应生成E，结合C的分子式与E的结构简式，可知C的结构简式为，则D为，D用酸性高锰酸钾溶液氧化得到E；烃A与氯气在FeCl₃催化剂条件下反应得到B，B发生水解反应、酸化得到C，则A为，B为；E与氢氧化钠反应、酸化得到F为，由信息（b）并结合抗结肠炎药物有效成分的结构可知，F在浓硫酸、浓硝酸加热条件下发生反应生成G为，G发生还原反应得到抗结肠炎药物有效成分；
（4）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，据此分析解答．

解答 解：C发生信息（a）中的反应生成D，D发生氧化反应生成E，结合C的分子式与E的结构简式，可知C的结构简式为，则D为，D用酸性高锰酸钾溶液氧化得到E；烃A与氯气在FeCl₃催化剂条件下反应得到B，B发生水解反应、酸化得到C，则A为，B为；E与氢氧化钠反应、酸化得到F为，由信息（b）并结合抗结肠炎药物有效成分的结构可知，F在浓硫酸、浓硝酸加热条件下发生反应生成G为，G发生还原反应得到抗结肠炎药物有效成分，根据分析可知：A为 ，B为 ．C为 ，D为 ，F为 ，G为 ，
（1）根据其结构简式确定分子式为：C₇H₇O₃N；烃A为，其名称为甲苯；反应②为F（）在浓硫酸、浓硝酸加热条件下发生反应生成G，该反应为取代反应，
故答案为：C₇H₇O₃N；甲苯；取代反应；
（2）①A．羧基、氨基与水分子之间可以形成氢键，其水溶性比苯酚好，故A正确；               
B．含有氨基和羧基，所以能发生聚合反应，不能发生消去反应，故B错误；
C．该有机物分子中只含有1个苯环能够与氢气发生加成反应，则1mol该物质最多可与3mol H₂发生反应，故C错误；   
 D．酚羟基和羧基具有酸性、氨基具有碱性，所以该物质既有酸性又有碱性，故D正确；
故答案为：AD；
②E中酯基和羧基都与NaOH反应，该反应的化学方程式为：，
故答案为：；
（3）其同分异构体符合下列条件：
A．遇FeCl₃溶液有显色反应，说明含有酚羟基；
B．分子中甲基与苯环直接相连；
C．苯环上共有三个取代基，三个取代基分别是硝基、甲基和酚羟基，
若硝基和甲基处于邻位（●为甲基可能的位置），有4种结构；
若硝基和甲基处于间位（●为甲基可能的位置），有4种结构；
若硝基和甲基处于对位（●为甲基可能的位置），有2种结构，所以符合条件的有4+4+2=10种同分异构体，
故答案为：10；
（4）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，则两种中间产物的结构简式为：、，
故答案为：；．

点评 本题考查有机物的合成，为高频考点，明确官能团及其性质关系是解本题关键，侧重考查学生分析判断及知识综合运用能力，难点是合成路线设计和同分异构体种类判断，注意题给信息的正确筛取和运用，题目难度中等．