Question

13．对羟基苯甲酸丁酯（俗称尼泊金丁酯）可用作防腐剂．以下是某课题组开发的从廉价、易得的化工原料出发制备对羟基苯甲酸丁酯的合成路线：
已知：①通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基；
②D可与银氨溶液反应生成银镜；
③F的核磁共振氢谱表明其有两种不同化学环境的氢，且峰面积比为l：1．
④卤原子直接连在苯环上在高温高压氢氧化钠环境中才能水解

回答下列问题：
（1）A的名称为甲苯；D中所含官能团的名称为醛基、氯原子；
（2）B生成C的反应类型为取代反应；
（3）D的结构简式为；
（4）由E生成F的化学反应方程式为+3NaOH $→_{高压}^{高温}$+NaCl+2H₂O；
（5）某种结构的丁醇不能发生催化氧化反应，写出由G与该丁醇生成对羟基苯甲酸丁酯的反应方程式；
（6）G的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的共有9种，其中核磁共振氢谱有4种不同化学环境的氢的是（任写一种结构简式）．

Answer 1

分析 由A的分子式为C₇H₈，最终合成对羟基苯甲酸丁酯可知，A为甲苯（），甲苯在铁作催化剂条件下，苯环甲基对位上的H原子与氯气发生取代反应生成B，B为，结合信息②可知，D中含有醛基，B在光照条件下，甲基上的H原子与氯气发生取代反应生成C，C为，C在氢氧化钠水溶液中，甲基上的氯原子发生取代反应生成D，结合信息①可知，D为，D在催化剂条件下醛基被氧化生成E，E为，E在碱性高温高压条件下，结合信息③可知，苯环上的Cl原子被取代生成F，同时发生中和反应，F为，F酸化生成对羟基苯甲酸G（），最后发生中和反应得到对羟基苯甲酸丁酯，据此解答．

解答 解：由A的分子式为C₇H₈，最终合成对羟基苯甲酸丁酯可知，A为甲苯（），甲苯在铁作催化剂条件下，苯环甲基对位上的H原子与氯气发生取代反应生成B，B为，结合信息②可知，D中含有醛基，B在光照条件下，甲基上的H原子与氯气发生取代反应生成C，C为，C在氢氧化钠水溶液中，甲基上的氯原子发生取代反应生成D，结合信息①可知，D为，D在催化剂条件下醛基被氧化生成E，E为，E在碱性高温高压条件下，结合信息③可知，苯环上的Cl原子被取代生成F，同时发生中和反应，F为，F酸化生成对羟基苯甲酸G（），最后发生中和反应得到对羟基苯甲酸丁酯．
（1）由上述分析可知，A为，化学名称为甲苯，D为，含有的官能团为：醛基、氯原子，
故答案为：甲苯；醛基、氯原子；
（2）由B生成C是在光照条件下，甲基上的H原子与氯气发生取代反应生成，
故答案为：取代反应；
（3）D的结构简式为，故答案为：；
（4）由E生成F的方程式为：+3NaOH $→_{高压}^{高温}$+NaCl+2H₂O，
故答案为：+3NaOH $→_{高压}^{高温}$+NaCl+2H₂O；
（5）某种结构的丁醇不能发生催化氧化反应，该丁醇为叔丁醇，由G与该丁醇生成对羟基苯甲酸丁酯的反应方程式：，
故答案为：；
（6）G（）的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应，侧链为-OH、-OOCH，有邻、间、对3种，侧链为2个-OH、1个-CHO，2个-OH处于邻位，-CHO有2种位置，2个-OH处于间位，-CHO有3种位置，2个-OH处于对位，-CHO有1种位置，故共有9种，其中核磁共振氢谱有4种不同化学环境的氢的是：或或，
故答案为：9；等．

点评 本题考查有机物合成和推断，是有机化学中的重要题型，有机合成过程主要包括官能团的引入、官能团的消除、官能团的衍变、碳骨架的变化等，注意根据分子式结合对羟基苯甲酸丁酯确定A的结构及发生的反应．