Question

以有机物X为初始原料设计了如下合成路线，其中部分产物和反应条件已略去．B的相对分子质量为108．

已知：①X的核磁共振氢谱中有4个信号峰，其峰面积之比为2：2：1：3；
②苯环上的甲基可以被酸性KMnO₄溶液氧化成羧基；苯环侧链的硝基在Fe/HCl作用下被还原为氨基，且苯环侧链上的氨基易被氧化．
请回答下列问题：
（1）有机物X的结构简式为

 

，G中含有的官能团是

 

．
（2）写出反应类型：A→B

 

，G→H

 

．
（3）下列关于有机物B的说法正确的是

 

．
a．分子式为C₇H₈O                 b．遇FeCl₃溶液显紫色
c．一定条件下能与D发生酯化反应     d．能和金属钠或NaOH溶液反应
（4）写出下列反应的化学方程式：
①D→E：

 

．
②H→：

 

．
（5）E有多种同分异构体，同时符合下列条件的同分异构体共有

 

种；其中核磁共振氢谱有5个信号峰的同分异构体的结构简式为

 

①与E具有相同的官能团；②苯环上只有一个甲基；③苯环上的一氯代物仅有2种．

Answer 1

分析：H在一定条件下能发生缩聚反应生成，则H是邻氨基苯甲酸，X和浓硝酸、浓硫酸反应生成F，F发生反应生成G，G发生反应生成H，X发生取代反应生成含有硝基的F，F发生氧化反应生成含有硝基、羧基的G，G被还原生成邻氨基苯甲酸，则G是邻硝基苯甲酸，F是邻硝基甲苯，X是甲苯，
甲苯和氯气发生取代反应生成氯苯，则A是氯苯，氯苯发生反应生成B，B的相对分子质量为108，B能被氧化生成C，C能被氧化生成D，则B中含有醇羟基，所以氯苯发生取代反应生成B，则B是苯甲醇，C是苯甲醛，D是苯甲酸，苯甲酸和乙醇发生酯化反应生成E，则E是苯甲酸乙酯．

解答：解：H在一定条件下能发生缩聚反应生成，则H是邻氨基苯甲酸，X和浓硝酸、浓硫酸反应生成F，F发生反应生成G，G发生反应生成H，X发生取代反应生成含有硝基的F，F发生氧化反应生成含有硝基、羧基的G，G被还原生成邻氨基苯甲酸，则G是邻硝基苯甲酸，F是邻硝基甲苯，X是甲苯，
甲苯和氯气发生取代反应生成氯苯，则A是氯苯，氯苯发生反应生成B，B的相对分子质量为108，B能被氧化生成C，C能被氧化生成D，则B中含有醇羟基，所以氯苯发生取代反应生成B，则B是苯甲醇，C是苯甲醛，D是苯甲酸，苯甲酸和乙醇发生酯化反应生成E，则E是苯甲酸乙酯．
（1）通过以上分析知，X是甲苯，其结构简式为：，G是邻硝基苯甲酸，则G中含有的官能团是羧基、硝基，
故答案为：，硝基、羧基；
（2）氯苯和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成苯甲醇，邻硝基苯甲酸发生还原反应生成邻氨基苯甲酸，
故答案为：取代反应（或水解反应），还原反应；
（3）B是苯甲醇，
a．苯甲醇的分子式为C₇H₈O，故正确；                 
b．苯甲醇中不含酚羟基，所以遇FeCl₃溶液不显紫色，故错误；
c．苯甲醇中含有醇羟基，D是苯甲酸，所以一定条件下能与D发生酯化反应，故正确；     
d．含有醇羟基，能和钠反应但不能和氢氧化钠的水溶液发生取代反应，故错误；
故选ac；
（4）①在浓硫酸作催化剂、加热条件下，苯甲酸和乙醇发生酯化反应生成苯甲酸乙酯和水，反应方程式为：，
②H发生缩聚反应生成，反应方程式为：
，
故答案为：，
；
（5）E是苯甲酸乙酯，E有多种同分异构体符合下列条件：①与E具有相同的官能团说明含有酯基；②苯环上只有一个甲基，说明含有一个甲基；③苯环上的一氯代物仅有2种，说明两个取代基处于对位，
则符合条件的E的同分异构体有对甲基苯甲酸甲酯、对甲基甲酸苯甲酯、对甲基乙酸苯酯，所以有3种结构；
核磁共振氢谱有5个信号峰说明含有5类氢原子，所以符合条件的同分异构体的结构简式为，故答案为：3，．

点评：本题考查了有机物的推断，以为突破口采用正逆相结合的方法进行推断，注意结合题给信息进行分析解答，明确物质的官能团、性质及断键方式，难度中等．