Question

2．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：
（a）
（b）
请回答下列问题：
（1）抗结肠炎药物有效成分的分子式是C₇H₇O₃N；反应①的反应条件是Fe或FeCl₃作催化剂；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3mol溴发生反应    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）已知苯胺（）易被氧化，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，
（1）根据其结构简式确定分子式为C₇H₇O₃N，反应①是苯环上发生的取代反应，该反应的反应条件是Fe或FeCl₃　作催化剂，反应②为取代反应，
故答案为：C₇H₇O₃N；Fe或FeCl₃；取代反应；
（2）①A．该物质中含有亲水基酚羟基、羧基和氨基，所以水溶性比苯酚好，故正确；               
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，故错误；
C．苯环上连接酚羟基邻位氢原子能和溴发生取代反应，所以1mol该物质最多可与1mol溴发生反应，故错误；   
 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，故正确；
故选A D；
②E中酯基和羧基都与NaOH反应，该反应方程式为：，
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，
如果硝基和甲基处于邻位，有4种结构；
如果硝基和甲基处于间位，有4种结构；
如果硝基和甲基处于对位，有2种结构，所以符合条件的有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，两种中间产物的结构简式为，
故答案为：．

点评 本题考查有机物推断和有机合成，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．