题目内容
【题目】某芳香烃X (相对分子质量为92)是一种重要的有机化工原料,研究部门以它为初始原料设计出如下转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去)。其中A是一氯代物,H是一种高分子,链节组成为C7H5NO。
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己知:![]()
(1)X的名称是_______________,反应①②③④⑤中属于氧化反应的是____________ 。
(2)反应②③两步能否互换____________________(填“能”或“不能”),理由是___________________。
(3)反应④的化学方程式是_____________________________。
(4)
的同系物M比其本身相对分子质量大14,M的同分异构体中能同时满足以下条件:①芳香族化合物,②能发生水解反应,③与FeCl3溶液能够发生显色反应,④苯环上有两个取代基;共有________(不考虑立体异构)种。
(5)请用合成反应流程图表示出由
和其他无机物合成
最合理的方案。_____________ 。
【答案】 甲苯 ②⑤ 不能 因为还原得到的氨基会被氧化
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【解析】相对分子质量为92的某芳香烃X是一种重要的有机化工原料,令分子组成为CxHy,则
=7…8,由烷烃中C原子与H原子关系可知,该烃中C原子数目不能小于7,故该芳香烃X的分子式为C7H8、结构简式为
,X与氯气发生取代反应生成A,A转化生成B,B催化氧化生成C,C能与银氨溶液反应生成D,故B含有醇羟基、C含有醛基,故A为
,B为
,C为
,D酸化生成E,故D为
,E为
,
在浓硫酸、加热条件下与浓硝酸发生取代反应生成F,结合反应③的产物可知F为
,F转化生成G,由于苯胺容易被氧化,由反应信息Ⅰ、反应信息Ⅱ可知,G为
,H是一种功能高分子,链节组成为C7H5NO,与
的分子式相比减少1分子H2O,为
通过形成肽键发生缩聚反应是错的高聚物,H为
。
(1)由上述分析可知,X的结构简式为
,其名称为甲苯,反应①②③④⑤中属于氧化反应的是②⑤,故答案为:甲苯;②⑤;
(2)反应②是氧化甲基到羧基,反应③是还原硝基到-NH2,根据题给信息-NH2也能被氧化,所以必须先氧化再还原,所以反应②③不能互换,故答案为:不能;反应②是氧化甲基到羧基,反应③是还原硝基到-NH2,-NH2也能被氧化,所以必须先氧化再还原;
(3)反应④为
在一定条件下发生缩聚反应,反应方程式为:
,故答案为:
;
(4)
的同系物M比其本身相对分子质量大14,即多一个CH,M的同分异构体中能同时满足以下条件:①芳香族化合物,说明有苯环,②能发生水解反应,说明有酯基,③与FeCl3溶液能够发生显色反应,说明有酚羟基,④苯环上有两个取代基;则符合条件的M的结构为苯环上连有-OH、-COOCH3,或-OH、HCOOCH2,或-OH、CH3COO-,各有邻间对三种,共有9种,故答案为:9;
(5)A为
,
在催化剂条件下发生加成反应生成
,再在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成
,与氯气发生加成反应生成
,最后在氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成
,合成反应流程图为:
故答案为:
。