Question

1．有機物H是一種新型大環(huán)芳酰胺的合成原料，可通過以下方法合成：

已知：①苯胺（）有還原性，易被氧化；
②硝基苯直接硝化主要產(chǎn)物為二硝基苯．
（1）寫出A中含氧官能團的名稱：羧基、硝基．
（2）④的反應類型為取代反應；F的結構簡式為．
（3）流程中設計步驟④和⑥的目的是保護氨基，防止其被硝酸氧化．
（4）寫出一種符合下列條件的化合物C的同分異構體的結構簡式．
①分子中含有2個苯環(huán)；②能與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應；③分子中有3種不同化學環(huán)境的氫子．
（5）對苯二胺   是一種重要的染料中間體．根據(jù)已有知識并結合相關信息，寫出以苯、（CH₃CO）₂O及CH₃COOH為主要有機原料制備對苯二胺的合成路線流程圖（無機試劑任用）．合成路線流程圖示例如下：
H₂C═CH₂$\stackrel{HBr}{→}$CH₃CH₂Br$→_{△}^{NaOH溶液}$CH₃CH₂OH．

Answer 1

分析 對比物質(zhì)的結構可知，反應①發(fā)生羧基的脫水反應形成酸酐，屬于取代反應，反應②為取代反應，反應③是硝基被還原為氨基，反應④是氨基與羧酸發(fā)生的脫水反應，由反應⑥產(chǎn)物的結構，可知反應⑤發(fā)生苯環(huán)的硝化反應，則F為，反應⑥發(fā)生肽鍵的水解反應，又得到氨基，由于苯胺易被氧化，故步驟④和步驟⑥的目的是保護氨基，防止其被硝酸氧化，反應⑦中是硝基被還原為氨基得到目標物，
（4）化合物C的同分異構體符合：①分子中含有2個苯環(huán)；②能與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應，含有酚羥基；③分子中有3種不同化學環(huán)境的氫原子，為對稱結構；
（5）苯與濃硝酸、濃硫酸在加入條件下發(fā)生硝化反應生成，由于硝基苯直接硝化主要產(chǎn)物為間二硝基苯，結合轉化中反應⑤在苯環(huán)對位引入硝酸，硝基苯先還原為，再與（CH₃CO）₂O、CH₃COOH反應得到，再與濃硝酸在濃硫酸、加熱條件下得到，然后在硫酸條件下水解得到，最后再用氫氣還原得到對苯二胺（）．

解答 解：對比物質(zhì)的結構可知，反應①發(fā)生羧基的脫水反應形成酸酐，屬于取代反應，反應②為取代反應，反應③是硝基被還原為氨基，反應④是氨基與羧酸發(fā)生的脫水反應，由反應⑥產(chǎn)物的結構，可知反應⑤發(fā)生苯環(huán)的硝化反應，則F為，反應⑥發(fā)生肽鍵的水解反應，又得到氨基，由于苯胺易被氧化，故步驟④和步驟⑥的目的是保護氨基，防止其被硝酸氧化，反應⑦中是硝基被還原為氨基得到目標物，
（1）由A的結構簡式可知，A中含氧官能團有：羧基、硝基，
故答案為：羧基、硝基；
（2）反應④是氨基與羧酸發(fā)生的脫水反應，該反應為取代反應；
由上述分析可知，F(xiàn)的結構簡式：，
故答案為：取代反應；；
（3）由上述分析可知，氨基易被氧化，步驟④和步驟⑥的目的是保護氨基，防止其被硝酸氧化，
故答案為：保護氨基，防止其被硝酸氧化；
（4）化合物C的同分異構體符合：①分子中含有2個苯環(huán)；②能與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應，含有酚羥基；
③分子中有3種不同化學環(huán)境的氫原子，為對稱結構，符合條件的C的同分異構體為：，
故答案為：；
（5）苯與濃硝酸、濃硫酸在加入條件下發(fā)生硝化反應生成，由于硝基苯直接硝化主要產(chǎn)物為間二硝基苯，結合轉化中反應⑤在苯環(huán)對位引入硝酸，硝基苯先還原為，再與（CH₃CO）₂O、CH₃COOH反應得到，再與濃硝酸在濃硫酸、加熱條件下得到，然后在硫酸條件下水解得到，最后再用氫氣還原得到對苯二胺，該合成路線流程圖為：，
故答案為：．

點評 本題考查有機物合成、官能團的結構、限制條件同分異構體書寫等，（5）中合成路線設計，需要學生利用題目給予的信息、轉化關系中隱含的信息，為易錯點、難點，較好的考查學生對知識的遷移運用，難度中等