Question

15．以甲苯为原料可以合成某种食用香料（有机物G）和某种治疗肺结核药物的有效成分（有机物PAS-Na）的路线如下：

已知：
①$→_{催化剂．△}^{RCH_{2}C-O-CCH_{2}R}$（R=CCOOH（R=-CH₃或-H）
②$\stackrel{Fe/HCl}{→}$
③$\stackrel{KMnO_{4}/H+}{→}$
回答下列问题：
（1）由B生成C的反应类型是氧化反应，肉桂酸中所含官能团的名称是碳碳双键和羧基．
（2）写出由A生成B的化学方程式：．
（3）质谱图显示试剂b的相对分子质量为58，分子中不含甲基，且为链状结构，写出肉桂酸与试剂b生成G的化学方程式：．
（4）当试剂d过量时，可以选用的试剂d是c．
a．NaOH            b．Na₂CO₃          c．NaHCO₃
（5）写出C与NaOH反应的化学方程式：．
（6）在肉桂酸分子中碳碳双键催化加氢后得到化合物X（分子式为C₉H₁₀O₂），X有多种同分异构体，符合下列条件的有18种．
a．苯环上有两个取代基；      b．能发生银镜反应；     c．与Na作用有H₂产生．

Answer 1

分析 由反应的流程可看出：F生成肉桂酸发生信息①的反应，所以可推知在MnO₂/H₂SO₄条件下氧化为F，和H₃COOOCCH₃反应得，根据和G的分子式可知，和试剂b反应生成G，质谱图显示试剂b的相对分子质量为58，分子中不含甲基，且为链状结构，则可判断b为丙烯醇，和丙烯醇酯化得G为，和浓硝酸发生硝化反应生成A，根据PAS-Na的结构简式可推断A为，和Br₂卤化在甲基邻位引入Br得B为，B被酸性高锰酸钾氧化成C为，则试剂c为酸性高锰酸钾溶液，将甲基氧化为羧基得C，C碱性条件下水解后，再酸化得D为，D中硝基被还原为氨基得E为，E和碳酸氢钠反应得PAS-Na，据此分析解答．

解答 解：由反应的流程可看出：F生成肉桂酸发生信息①的反应，所以可推知在MnO₂/H₂SO₄条件下氧化为F，和H₃COOOCCH₃反应得，根据和G的分子式可知，和试剂b反应生成G，质谱图显示试剂b的相对分子质量为58，分子中不含甲基，且为链状结构，则可判断b为丙烯醇，和丙烯醇酯化得G为，和浓硝酸发生硝化反应生成A，根据PAS-Na的结构简式可推断A为，和Br₂卤化在甲基邻位引入Br得B为，B被酸性高锰酸钾氧化成C为，则试剂c为酸性高锰酸钾溶液，将甲基氧化为羧基得C，C碱性条件下水解后，再酸化得D为，D中硝基被还原为氨基得E为，E和碳酸氢钠反应得PAS-Na，
（1）根据上面的分析可知，由B生成C的反应类型是氧化反应，肉桂酸的结构简式可知，其中含有官能团的名称是碳碳双键和羧基，
故答案为：氧化反应； 碳碳双键和羧基；
（2）由A生成B的化学方程式为，
故答案为：；
（3）G为，b为丙烯醇，肉桂酸与试剂b生成G的化学方程式为，
故答案为：；
（4）试剂d可以将羧基转化为其钠盐，而不能和酚羟基反应，一定是NaHCO₃，故选：c；
（5）根据以上分析，C为，C中含有羧基和溴原子，所以和氢氧化钠溶液水解、中和的方程式为：，
故答案为：；
（6）X的分子式为C₉H₁₀O₂，X的同分异构体，符合下列条件a．苯环上有两个取代基；b．能发生银镜反应，说明有醛基；c．与Na作用有H₂产生，说明有-OH结构，符合条件的X的异构体可以是苯环上连有-OH、-CH₂CH₂CHO或-OH、-CH（CH₃）CHO或-CH₃、-CH（OH）CHO或-CHO、-CH₂CH₂OH或-CH₂CHO、-CH₂OH或-CHO、-CH（CH₃）OH，每种都有邻间对三种结构，所以共有18种，
故答案为：18．

点评 本题考查有机物合成及结构与性质，为高频考点，把握官能团与性质的关系为解答的关键，注意合成流程中官能团及结构的变化，侧重分析能力及知识迁移能力的考查，（6）中同分异构体的判断是解答的难点，题目难度中等．