Question

8．某抗結(jié)腸炎藥物有效成分的合成路線如下（部分反應(yīng)略去試劑和條件）：

已知：$→_{鹽酸}^{Fe}$（苯胺易被氧化）
請回答下列問題：
（1）抗結(jié)腸炎藥物有效成分的分子式是：C₇H₇O₃N；烴A的名稱為：甲苯；反應(yīng)②的反應(yīng)類型是：取代反應(yīng)．
（2）①下列對該抗結(jié)腸炎藥物有效成分可能具有的性質(zhì)推測正確的是：AD；
A．水溶性比苯酚好                      B．能發(fā)生消去反應(yīng)也能發(fā)生聚合反應(yīng)
C．1mol該物質(zhì)最多可與4mol H₂發(fā)生反應(yīng)   D．既有酸性又有堿性
②E與足量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是：．
（3）符合下列條件的抗結(jié)腸炎藥物有效成分的同分異構(gòu)體有10種．
A．遇FeCl₃溶液有顯色反應(yīng)；    
B．分子中甲基與苯環(huán)直接相連；
C．苯環(huán)上共有三個(gè)取代基
（4）已知：苯環(huán)上連有烷基時(shí)再引入一個(gè)取代基，常取代在烷基的鄰對位，而當(dāng)苯環(huán)上連有羧基時(shí)則取代在間位，據(jù)此按先后順序?qū)懗鲆訟為原料合成鄰氨基苯甲酸（）合成路線中兩種中間產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式（部分反應(yīng)條件已略去）

Answer 1

分析 C發(fā)生信息（a）中的反應(yīng)生成D，D發(fā)生氧化反應(yīng)生成E，結(jié)合C的分子式與E的結(jié)構(gòu)簡式，可知C的結(jié)構(gòu)簡式為，則D為，D用酸性高錳酸鉀溶液氧化得到E；烴A與氯氣在FeCl₃催化劑條件下反應(yīng)得到B，B發(fā)生水解反應(yīng)、酸化得到C，則A為，B為；E與氫氧化鈉反應(yīng)、酸化得到F為，由信息（b）并結(jié)合抗結(jié)腸炎藥物有效成分的結(jié)構(gòu)可知，F(xiàn)在濃硫酸、濃硝酸加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成G為，G發(fā)生還原反應(yīng)得到抗結(jié)腸炎藥物有效成分；
（4）甲苯和濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)生成鄰甲基硝基苯，鄰甲基硝基苯和酸性高錳酸鉀溶液氧化生成鄰硝基苯甲酸，鄰硝基苯甲酸和Fe、HCl反應(yīng)生成鄰氨基苯甲酸，據(jù)此分析解答．

解答 解：C發(fā)生信息（a）中的反應(yīng)生成D，D發(fā)生氧化反應(yīng)生成E，結(jié)合C的分子式與E的結(jié)構(gòu)簡式，可知C的結(jié)構(gòu)簡式為，則D為，D用酸性高錳酸鉀溶液氧化得到E；烴A與氯氣在FeCl₃催化劑條件下反應(yīng)得到B，B發(fā)生水解反應(yīng)、酸化得到C，則A為，B為；E與氫氧化鈉反應(yīng)、酸化得到F為，由信息（b）并結(jié)合抗結(jié)腸炎藥物有效成分的結(jié)構(gòu)可知，F(xiàn)在濃硫酸、濃硝酸加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成G為，G發(fā)生還原反應(yīng)得到抗結(jié)腸炎藥物有效成分，根據(jù)分析可知：A為 ，B為 ．C為 ，D為 ，F(xiàn)為 ，G為 ，
（1）根據(jù)其結(jié)構(gòu)簡式確定分子式為：C₇H₇O₃N；烴A為，其名稱為甲苯；反應(yīng)②為F（）在濃硫酸、濃硝酸加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成G，該反應(yīng)為取代反應(yīng)，
故答案為：C₇H₇O₃N；甲苯；取代反應(yīng)；
（2）①A．羧基、氨基與水分子之間可以形成氫鍵，其水溶性比苯酚好，故A正確；               
B．含有氨基和羧基，所以能發(fā)生聚合反應(yīng)，不能發(fā)生消去反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；
C．該有機(jī)物分子中只含有1個(gè)苯環(huán)能夠與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，則1mol該物質(zhì)最多可與3mol H₂發(fā)生反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；   
 D．酚羥基和羧基具有酸性、氨基具有堿性，所以該物質(zhì)既有酸性又有堿性，故D正確；
故答案為：AD；
②E中酯基和羧基都與NaOH反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：，
故答案為：；
（3）其同分異構(gòu)體符合下列條件：
A．遇FeCl₃溶液有顯色反應(yīng)，說明含有酚羥基；
B．分子中甲基與苯環(huán)直接相連；
C．苯環(huán)上共有三個(gè)取代基，三個(gè)取代基分別是硝基、甲基和酚羥基，
若硝基和甲基處于鄰位（●為甲基可能的位置），有4種結(jié)構(gòu)；
若硝基和甲基處于間位（●為甲基可能的位置），有4種結(jié)構(gòu)；
若硝基和甲基處于對位（●為甲基可能的位置），有2種結(jié)構(gòu)，所以符合條件的有4+4+2=10種同分異構(gòu)體，
故答案為：10；
（4）甲苯和濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)生成鄰甲基硝基苯，鄰甲基硝基苯和酸性高錳酸鉀溶液氧化生成鄰硝基苯甲酸，鄰硝基苯甲酸和Fe、HCl反應(yīng)生成鄰氨基苯甲酸，其合成路線為，則兩種中間產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為：、，
故答案為：；．

點(diǎn)評 本題考查有機(jī)物的合成，為高頻考點(diǎn)，明確官能團(tuán)及其性質(zhì)關(guān)系是解本題關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷及知識(shí)綜合運(yùn)用能力，難點(diǎn)是合成路線設(shè)計(jì)和同分異構(gòu)體種類判斷，注意題給信息的正確篩取和運(yùn)用，題目難度中等．