Question

11．沐舒坦（結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，不考慮立體異構(gòu)）是臨床上使用廣泛的．下圖所示的其多條合成路線中的一條（反應(yīng)試劑和反應(yīng)條件均未標(biāo)出）

已知：①
②反應(yīng)⑤得到的產(chǎn)物易被氧化
完成下列填空：
（1）寫(xiě)出反應(yīng)①的試劑和反應(yīng)條件HNO₃、濃硫酸、水浴加熱．
（2）反應(yīng)①～⑥中屬于取代反應(yīng)的有4處．反應(yīng)③的類(lèi)型還原反應(yīng)，反應(yīng)②和③的順序不能顛倒，其原因是氨基易被氧化，利用高錳酸鉀、加熱的條件下氧化甲基轉(zhuǎn)化為羧基的同時(shí)也會(huì)將氨基氧化． 
 （3）B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為．
（4）寫(xiě)出A在一定條件下反應(yīng)生成高分子化合物的化學(xué)方程式．
（5）反應(yīng)⑥中除加入反應(yīng)試劑C外，還需要加入K₂CO₃，其目的是為了中和生成的HCl，防止氨基和鹽酸發(fā)生反應(yīng)．
（6）寫(xiě)出C的一種能發(fā)生水解反應(yīng)，且只含3種不同化學(xué)環(huán)境氫原子的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．

Answer 1

分析 結(jié)合產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，利用流程圖和起始原料的分子式知，起始原料為甲苯，所以反應(yīng)①是甲苯和硝酸在濃硫酸作催化劑、加熱條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成鄰硝基甲苯，根據(jù)題意知，反應(yīng)②是鄰硝基甲苯和高錳酸鉀在加熱條件下發(fā)生氧化反應(yīng)生成鄰硝基苯甲酸，反應(yīng)③是鄰硝基苯甲酸經(jīng)還原反應(yīng)使硝基轉(zhuǎn)化為氨基，所以A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，反應(yīng)④是A和甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成，然后在溴化鐵作催化劑作用下，與溴發(fā)生取代反應(yīng)（反應(yīng)⑤），利用取代基的④定位效應(yīng)知，溴原子取代氨基的鄰、對(duì)位上氫原子，因此反應(yīng)⑤生成物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，
結(jié)合流程圖中B物質(zhì)反應(yīng)前后物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，利用B的分子式可推知B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，反應(yīng)⑥中有HCl生成，而氯化氫與氨基可發(fā)生反應(yīng)，可知反應(yīng)⑥中加入碳酸鉀的作用是中和反應(yīng)生成的鹽酸，同時(shí)防止鹽酸和氨基發(fā)生反應(yīng)，C物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，分子式為C₆H₁₃NO，該物質(zhì)可水解的同分異構(gòu)體只能含有肽鍵，結(jié)合只含3種化學(xué)環(huán)境下不同的氫原子，可知肽鍵兩端連接的烷基中都只含一種氫原子，因此兩個(gè)烷基只能是甲基和-C（CH₃）₃，由此可寫(xiě)出滿(mǎn)足條件的兩種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．

解答 解：結(jié)合產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，利用流程圖和起始原料的分子式知，起始原料為甲苯，所以反應(yīng)①是甲苯和硝酸在濃硫酸作催化劑、加熱條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成鄰硝基甲苯，根據(jù)題意知，反應(yīng)②是鄰硝基甲苯和高錳酸鉀在加熱條件下發(fā)生氧化反應(yīng)生成鄰硝基苯甲酸，反應(yīng)③是鄰硝基苯甲酸經(jīng)還原反應(yīng)使硝基轉(zhuǎn)化為氨基，所以A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，反應(yīng)④是A和甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成，然后在溴化鐵作催化劑作用下，與溴發(fā)生取代反應(yīng)（反應(yīng)⑤），利用取代基的④定位效應(yīng)知，溴原子取代氨基的鄰、對(duì)位上氫原子，因此反應(yīng)⑤生成物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，
結(jié)合流程圖中B物質(zhì)反應(yīng)前后物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，利用B的分子式可推知B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，反應(yīng)⑥中有HCl生成，而氯化氫與氨基可發(fā)生反應(yīng)，可知反應(yīng)⑥中加入碳酸鉀的作用是中和反應(yīng)生成的鹽酸，同時(shí)防止鹽酸和氨基發(fā)生反應(yīng)，C物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，
（1）在濃硫酸作催化劑、水浴加熱條件下，濃硝酸和甲苯發(fā)生取代反應(yīng)生成鄰硝基甲苯，
故答案為：HNO₃、濃硫酸、水浴加熱；
（2）根據(jù)上面的分析可知，反應(yīng)①～⑥中屬于取代反應(yīng)的有①④⑤⑥，共4處．反應(yīng)③的類(lèi)型是還原反應(yīng)，因氨基易被氧化，如果反應(yīng)②③顛倒，再利用高錳酸鉀、加熱的條件下氧化甲基轉(zhuǎn)化為羧基的同時(shí)也會(huì)將氨基氧化，所以反應(yīng)②和③的順序不能顛倒，
故答案為：4；還原反應(yīng)；氨基易被氧化，利用高錳酸鉀、加熱的條件下氧化甲基轉(zhuǎn)化為羧基的同時(shí)也會(huì)將氨基氧化；
（3）通過(guò)以上知，B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，
故答案為：；
（4）A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，A在一定條件下發(fā)生縮聚反應(yīng)生成高分子化合物的化學(xué)方程式為，
故答案為：；
（5）反應(yīng)⑥中有HCl生成，而氯化氫與氨基可發(fā)生反應(yīng)，可知反應(yīng)⑥中加入碳酸鉀的作用是中和反應(yīng)生成的鹽酸，同時(shí)防止鹽酸和氨基發(fā)生反應(yīng)，
故答案為：生成的HCl；氨基和鹽酸發(fā)生反應(yīng)；
（6）C物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，分子式為C₆H₁₃NO，該物質(zhì)可水解的同分異構(gòu)體只能含有肽鍵，結(jié)合只含3種化學(xué)環(huán)境下不同的氫原子，可知肽鍵兩端連接的烷基中都只含一種氫原子，因此兩個(gè)烷基只能是甲基和-C（CH₃）₃，所以其同分異構(gòu)體為：，
故答案為：．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有機(jī)物的推斷、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，明確有機(jī)物的官能團(tuán)及其性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，注意結(jié)合題給信息進(jìn)行分析解答，難度中等．