Question

香豆素類化合物具有抗病毒、抗癌等多種生物活性。香豆素-3-羧酸可由水楊醛制備。

（1）中間體X的分子式為              ，含有的官能團(tuán)名稱為                。
（2）下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．中間體X不易溶于水

B．1 mol 香豆素-3-羧酸最多可以與5 mol H2加成

C．香豆素-3-羧酸可以與NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2

D．水楊醛和香豆素-3-羧酸都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

（3）水楊醛有多種同分異構(gòu)體，寫出其中一種既可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又可以發(fā)生水解反應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式                       。
（4）香豆素-3-羧酸與足量NaOH溶液加熱發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                  。
（5）反應(yīng)①中的催化劑“哌啶”可以由“吡啶”合成，其反應(yīng)為：

已知吡啶為環(huán)狀，性質(zhì)與苯類似。則吡啶的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為                       ；吡啶與混酸（濃硝酸與濃硫酸混合物）在加熱條件下，發(fā)生硝化反應(yīng)生成氮原子間位的一取代物的化學(xué)方程式為：                                                       。

Answer 1

（16分）
（1）C₁₂H₁₀O₄（2分） 酯基、碳碳雙鍵（2分）
（2）B（2分，錯(cuò)選、多選均0分）
（3）（2分）
（4）
（3分，沒(méi)寫反應(yīng)條件扣1分，沒(méi)配平扣1分，能寫出主要產(chǎn)物但沒(méi)寫“H₂O”得1分）
（5）（2分） 
（3分，沒(méi)寫反應(yīng)條件或條件錯(cuò)漏扣1分，HNO₃沒(méi)寫“濃”不扣分，能寫出主要產(chǎn)物但沒(méi)寫“H₂O”得1分）   

試題分析：（1）觀察X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，數(shù)一數(shù)其中所含C、H、O原子個(gè)數(shù)，可得其分子式為C₁₂H₁₀O₄；中間體X含有的官能團(tuán)是C=C、—COO—，苯環(huán)不是官能團(tuán)，則所含官能團(tuán)名稱為碳碳雙鍵、酯基；（2）中間體X含有的苯環(huán)結(jié)構(gòu)、酯基、烴基等原子團(tuán)，不含羥基、醛基、羧基，因此X不易溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，故A正確；香豆素—3—羧酸含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)、碳碳雙鍵、酯基和羧基，由于酯基和羧基很難與氫氣加成，1mol苯最多可以與3molH₂加成，1mol碳碳雙鍵最多與1molH₂加成，1mol香豆素—3—羧酸含有1mol苯環(huán)、1molH₂，因此它最多可以與4 molH₂加成，故B錯(cuò)；由于羧酸的酸性比碳酸強(qiáng)，則香豆素—3—羧酸可以與NaHCO₃溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，放出二氧化碳?xì)怏w，故C正確；水楊醛含有醛基、酚羥基和苯環(huán)結(jié)構(gòu)，醛基、酚羥基或直接與苯環(huán)相連碳上的碳?xì)滏I可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化，因此水楊醛能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，香豆素—3—羧酸含有的碳碳雙鍵、直接與苯環(huán)相連碳上的碳?xì)滏I均可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化，因此香豆素—3—羧酸也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，故D正確；（3）甲酸某酯既含有醛基又含有酯基，因此既可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又可以發(fā)生水解反應(yīng)，由水楊醛的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可得其分子式C₇H₆O₂，依題意可得水楊醛的同分異構(gòu)體屬于甲酸某酯，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HCOOC₆H₅；（4）香豆素—3—羧酸含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)、碳碳雙鍵、酯基和羧基，其中酯基能發(fā)生水解反應(yīng)，1分子香豆素—3—羧酸與1分子H₂O發(fā)生水解反應(yīng)，可以生成含有1個(gè)酚羥基、2個(gè)羧基的有機(jī)物，由于1個(gè)酚羥基最多與1個(gè)NaOH發(fā)生中和反應(yīng)，生成酚鈉和1個(gè)H₂O，2個(gè)羧基最多與2個(gè)NaOH發(fā)生中和反應(yīng)，生成羧酸鈉和2個(gè)H₂O，而苯環(huán)、碳碳雙鍵等原子團(tuán)不能與NaOH溶液反應(yīng)，由此可以書(shū)寫該反應(yīng)的化學(xué)方程式；（5）題中已知吡啶的分子式為C₅H₅N，結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與苯類似，由此可以書(shū)寫其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；由于吡啶與混酸（濃硝酸與濃硫酸混合物）在加熱條件下，發(fā)生硝化反應(yīng)生成氮原子間位的一取代物，說(shuō)明吡啶的硝化反應(yīng)或取代反應(yīng)與甲苯的硝化反應(yīng)或取代反應(yīng)類似，唯一不同之處是氮原子和甲基對(duì)苯環(huán)上的碳?xì)滏I的活化作用不同，因此定位效應(yīng)不一樣，則1分子吡啶與1分子濃HNO₃在濃硫酸加熱作用下發(fā)生硝化反應(yīng)或取代反應(yīng)，生成1分子間硝基吡啶和1分子H₂O，由此可以書(shū)寫該反應(yīng)的化學(xué)方程式。