Question

20．席夫堿類化合物G在催化、藥物、新材料等方面有廣泛應(yīng)用．合成G的一種路線如下：

已知以下信息：
①
②1mol B經(jīng)上述反應(yīng)可生成2mol C，且C不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
③D屬于單取代芳烴，其相對(duì)分子質(zhì)量為106
④核磁共振氫譜顯示F苯環(huán)上有兩種化學(xué)環(huán)境的氫
⑤
回答下列問題：（1）由A生成B的化學(xué)方程式為（CH₃）₂CH-CCl（CH₃）₂+NaOH$→_{△}^{乙醇}$（CH₃）₂C=C（CH₃）₂+NaCl+H₂O反應(yīng)類型為消去反應(yīng)
（2）D的化學(xué)名稱是對(duì)硝基乙苯，由D生成E的化學(xué)方程式為+HO-NO₂$→_{△}^{濃硫酸}$+H₂O．
（3）G的結(jié)構(gòu)簡式為．
（4）F的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)的還有19種（不考慮立體異構(gòu)），其中核磁共振氫譜為4組峰，且面積比為6：2：2：1的是（寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡式）．
（5）由苯及化合物C經(jīng)如下步驟可合成N-異丙基苯胺：
反應(yīng)條件1所選用的試劑為濃硝酸、濃硫酸，反應(yīng)條件2所選用的試劑為Fe粉/鹽酸，I的結(jié)構(gòu)簡式為．

Answer 1

分析 A的分子式為C₆H₁₃Cl，為己烷的一氯代物，在氫氧化鈉醇溶液、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)得到B為烯烴，1mol B發(fā)生信息①中氧化反應(yīng)生成2mol C，且C不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，B為對(duì)稱結(jié)構(gòu)烯烴，且不飽和C原子沒有H原子，故B為（CH₃）₂C=C（CH₃）₂，C為（CH₃）₂C=O，逆推可知A為（CH₃）₂CH-CCl（CH₃）₂．D屬于單取代芳烴，其相對(duì)分子質(zhì)量為106，D含有一個(gè)苯環(huán)，側(cè)鏈?zhǔn)搅?106-77=29，故側(cè)鏈為-CH₂CH₃，D為，核磁共振氫譜顯示F苯環(huán)上有兩種化學(xué)環(huán)境的氫，故D發(fā)生乙基對(duì)位取代反應(yīng)生成E為，由F的分子式可知，E中硝基被還原為-NH₂，則F為，C與F發(fā)生信息⑤中反應(yīng)，分子間脫去1分子水形成N=C雙鍵得到G，則G為，據(jù)此解答．

解答 解：A的分子式為C₆H₁₃Cl，為己烷的一氯代物，在氫氧化鈉醇溶液、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)得到B為烯烴，1mol B發(fā)生信息①中氧化反應(yīng)生成2mol C，且C不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，B為對(duì)稱結(jié)構(gòu)烯烴，且不飽和C原子沒有H原子，故B為（CH₃）₂C=C（CH₃）₂，C為（CH₃）₂C=O，逆推可知A為（CH₃）₂CH-CCl（CH₃）₂．D屬于單取代芳烴，其相對(duì)分子質(zhì)量為106，D含有一個(gè)苯環(huán)，側(cè)鏈?zhǔn)搅?106-77=29，故側(cè)鏈為-CH₂CH₃，D為，核磁共振氫譜顯示F苯環(huán)上有兩種化學(xué)環(huán)境的氫，故D發(fā)生乙基對(duì)位取代反應(yīng)生成E為，由F的分子式可知，E中硝基被還原為-NH₂，則F為，C與F發(fā)生信息⑤中反應(yīng)，分子間脫去1分子水形成N=C雙鍵得到G，則G為．
（1）由A生成B的化學(xué)方程式為：（CH₃）₂CH-CCl（CH₃）₂+NaOH$→_{△}^{乙醇}$（CH₃）₂C=C（CH₃）₂+NaCl+H₂O，屬于消去反應(yīng)，
故答案為：（CH₃）₂CH-CCl（CH₃）₂+NaOH$→_{△}^{乙醇}$（CH₃）₂C=C（CH₃）₂+NaCl+H₂O；消去反應(yīng)；
（2）由上述分析可知，E為，化學(xué)名稱是對(duì)硝基乙苯，由D生成E的化學(xué)方程式為：+HO-NO₂$→_{△}^{濃硫酸}$+H₂O，
故答案為：對(duì)硝基乙苯；+HO-NO₂$→_{△}^{濃硫酸}$+H₂O；
（3）由上述分析可知，G的結(jié)構(gòu)簡式為，
故答案為：；
（4）F為，含有苯環(huán)同分異構(gòu)體中，
若取代基為氨基、乙基，還有鄰位、間位2種，
若只有一個(gè)取代基，可以為-CH（NH₂）CH₃、-CH₂CH₂NH₂、-NH-CH₂CH₃、-CH₂NHCH₃、-N（CH₃）₂，有5種；
若取代為2個(gè)，還有-CH₃、-CH₂NH₂或-CH₃、-NHCH₃，各有鄰、間、對(duì)三種，共有6種；
若取代基有3個(gè)，即-CH₃、-CH₃、-NH₂，2個(gè)甲基相鄰，氨基有2種位置，2個(gè)甲基處于間位，氨基有3種位置，2個(gè)甲基處于對(duì)位，氨基有1種位置，共有2+3+1=6種，
故符合條件的同分異構(gòu)體有：2+5+6+6=19，
其中核磁共振氫譜為4組峰，且面積比為6：2：2：1，說明含有2個(gè)-CH₃，可以是，
故答案為：19；；
（5）由苯與濃硝酸、濃硫酸在加熱條件下得到H為硝基苯，硝基苯在Fe粉/鹽酸條件下還有得到I為，再與（CH₃）₂C=O反應(yīng)得到，最后加成反應(yīng)還原得到，
故反應(yīng)條件1所選用的試劑為：濃硝酸、濃硫酸，反應(yīng)條件2所選用的試劑為：Fe粉/稀鹽酸，I的結(jié)構(gòu)簡式為 ，
故答案為：濃硝酸、濃硫酸；Fe粉/鹽酸；．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物推斷與合成，需要學(xué)生對(duì)給予的信息進(jìn)行運(yùn)用，能較好的考查學(xué)生自學(xué)能力，要充分利用合成路線中有機(jī)物的分子式，關(guān)鍵是確定A與D的結(jié)構(gòu)，再利用正、逆推法相結(jié)合進(jìn)行推斷，（4）中同分異構(gòu)體問題為易錯(cuò)點(diǎn)，難度中等．