题目内容
【题目】对乙酰氨基苯酚,俗称扑热息痛,具有很强的解热镇痛作用,工业上通过下列方法合成(B1和B2、C1和C2分别互为同分异构体,无机产物略去):
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已知:![]()
请回答下列问题:
(1)A的结构简式为 ______________,C2的结构简式为 _________________。
(2)上述②~⑤的反应中,属于取代反应的有________________(填数字序号)。
(3)工业上不是直接用硝酸氧化苯酚得到C1,而是设计反应①、②、③来实现,其目的是________________________________________________。
(4)反应⑤的化学方程式为_____________________________________________。
(5)扑热息痛有多种同分异构体,其中符合下列条件的同分异构体共有______种。
a.苯环上只有两个取代基,其中一个含碳不含氮,另一个含氮不含碳;
b.两个氧原子与同一个原子相连。
其中核磁共振氢谱中只出现四组峰,且峰面积比为3:2:2:2,又不能发生水解反应的同分异构体的结构简式为_____________________________。其中既能发生银镜反应,也能分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应,在核磁共振氢谱中只出现五组峰的同分异构体的结构简式为_________________________。
【答案】
②、③ 、⑤ 保护酚羟基不被硝酸氧化
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【解析】
苯酚和CH3I发生取代反应生成
,与硝酸发生硝化反应生成
或
,与HI发生取代反应,则C1为
,C2为
,D为
,结合有机物的结构和性质解答该题。
(1)由分析可知,A的结构简式为
,C2的结构简式为
;
(2)反应②:
与硝酸发生硝化(取代)反应生成
或
,反应③:
与HI发生取代反应生成
,反应④:
被还原生成
,反应⑤:
与CH3COOH发生取代反应生成
,则②~⑤的反应中,属于取代反应的有②、③ 、⑤;
(3)工业上不是直接用硝酸氧化苯酚得到C1,而是设计反应①、②、③来实现,因为C1、C2含有酚羟基,易被硝酸氧化,应先生成醚基,防止被氧化;
(4)反应⑤:
与CH3COOH发生取代反应生成
,化学方程式为
;
(5)含N基团可为氨基或硝基,当为氨基时,含碳基团可为羧基或酯基,当为硝基时,对位应为乙基。取代基结构可能为:-CH2CH3、-NO2;-COOCH3、-NH2;-CH2COOH、-NH2;-OOCCH3、-NH2;-CH2OOCH、-NH2;再苯环上分别有邻间对三种结构,共3
5=15种。其中核磁共振氢谱中只出现四组峰,且峰面积比为3:2:2:2,又不能发生水解反应(不含酯基)的同分异构体的结构简式为
。其中既能发生银镜反应(甲酸酯),也能分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应,在核磁共振氢谱中只出现五组峰的同分异构体的结构简式为
。
【题目】甲苯(
)是一种重要的化工原料,能用于生产苯甲醛(
)、苯甲酸(
)等产品。下表列出了有关物质的部分物理性质,请回答:
名称 | 性状 | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 相对密度(ρ水=1g·cm-3) | 溶解性 | |
水 | 乙醇 | |||||
甲苯 | 无色液体易燃易挥发 | -95 | 110.6 | 0.8660 | 不溶 | 互溶 |
苯甲醛 | 无色液体 | -26 | 179 | 1.0440 | 微溶 | 互溶 |
苯甲酸 | 白色片状或针状晶体 | 122.1 | 249 | 1.2659 | 微溶 | 易溶 |
注:甲苯、苯甲醛、苯甲酸三者互溶。
实验室可用如图装置模拟制备苯甲醛。实验时先在三颈瓶中加入0.5g固态难溶性催化剂,再加入15mL冰醋酸(作为溶剂)和2mL甲苯,搅拌升温至70℃,同时缓慢加入12mL过氧化氢,在此温度下搅拌反应3小时。
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(1)装置a的名称是______________,为使反应体系受热比较均匀,可________。
(2)三颈瓶中发生反应的化学方程式为_______________________________________________________。
(3)写出苯甲醛与银氨溶液在一定的条件下发生反应的化学方程式:________________________________。
(4)反应完毕后,反应混合液经过自然冷却至室温时,还应经过____________、__________(填操作名称)等操作,才能得到苯甲醛粗产品。
(5)实验中加入过量过氧化氢且反应时间较长,会使苯甲醛产品中产生较多的苯甲酸。若想从混有苯甲酸的苯甲醛中分离出苯甲酸,正确的操作步骤是______________(按步骤顺序填字母)。
a.对混合液进行分液 b.过滤、洗涤、干燥
c.水层中加入盐酸调节pH=2 d.加入适量碳酸氢钠溶液混合振荡