题目内容

【题目】以甲苯为原料合成某种食用香料(有机物G)和某种治疗肺结核药物的有效成分(有机物PASNa)的路线如下:

已知:①

②

③

回答下列问题:

(1)肉桂酸中所含官能团的名称是______________。

(2)①试剂a的结构简式是________________。

②写出由A生成B的化学方程式:____________________。

(3)已知试剂b为相对分子质量为60的醇,且无支链,写出G的结构简式:________________,由肉桂酸制取G的反应类型是________。

(4)①当试剂d过量时,可以选用的试剂d是_____(填字母)。

a.NaOH  b.Na2CO3  c.NaHCO3

②参照题中信息,设计以为起始原料制备的合成路线。

____________________。

(5)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________种。写出其中一种处于对位且核磁共振氢谱中比例为6:1:2:2:1的结构简式______________________________。

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

【答案】羧基、碳碳双键 酯化反应(或取代反应) c 18 或

【解析】

根据肉桂酸的结构简式,和F生成肉桂酸的部分反应条件可知F发生信息①的反应生成肉桂酸,所以F应含有醛基,则甲苯在MnO2/H2SO4的条件下被氧化为;试剂b为相对分子质量为60的醇,所以肉桂酸与试剂b发生酯化反应生成G,结合G的分子式可知试剂b为1-丙醇或2-丙醇,又b无支链,所以b为CH3CH2CH2OH;甲苯在浓硝酸、浓硫酸、加热的条件下发生硝化反应生成A;根据后续流程D到E的反应条件,可知该过程为硝基的还原反应,再结合PAS—Na的结构简式可知A中硝基与甲基处于对位,所以A为;根据A生成B的反应条件可知该反应为Br原子取代苯环上氢原子的过程,结合PAS—Na的结构简式可知B的结构简式为;根据C生成D的反应条件可知该过程为溴原子转化为酚羟基的过程,D到E应为硝基转化为氨基的过程,E与试剂d反应生成PAS—Na,所以B到C的过程应为引入羧基的过程,所以C为,D为,E为。

(1)根据肉桂酸的结构简式可知其含有的官能团为碳碳双键、羧基;

(2)①F为,发生类似信息①的反应生成肉桂酸,根据肉桂酸的结构简式可知试剂a应为;

②A为,与溴单质在FeBr3的作用下发生苯环上的取代反应生成,化学反应方程式为+Br2+HBr;

(3)根据分析可知试剂b为CH3CH2CH2OH,试剂b与肉桂酸发生酯化反应生成G,则G为;该反应属于酯化反应(或取代反应);

(4)①因酚羟基也会和碳酸钠、NaOH反应,所以试剂d应为碳酸氢钠,故选c;

②根据信息②可知可以由反应生成,根据信息①可知可以由与反应生成;根据甲苯生成F的反应可知可由在MnO2/H2SO4的条件下被氧化生成,所以合成路线为:;

(5)肉桂酸分子中碳碳双键催化加氢后得到化合物X,X的分子式为C9H10O2,其同分异构体满足:

a.苯环上有两个取代基;

b.能发生银镜反应,说明含有—CHO结构;

c.与Na作用有H2产生,说明含有—OH;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;

其中处于对位且核磁共振氢谱中比例为6:1:2:2:1的结构简式为或。

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