Question

9．已知：①R-OH$\stackrel{R′-X}{→}$R-OR′
②R-NH₂$\stackrel{R′-X}{→}$R-NH-R′
③C的化學(xué)式為C₁₅H₁₃NO₄，-Bn是芳香性有機(jī)化合基團(tuán)的縮寫，且不含甲基．
鹽酸卡布特羅是一種用于治療支氣管病的藥物，其中間體的合成路線如下：

（1）反應(yīng)類型：反應(yīng)③還原，反應(yīng)⑤加成．
（2）結(jié)構(gòu)簡式：-Bn試劑W．
（3）反應(yīng)①的化學(xué)方程式．
（4）反應(yīng)②在NaOH條件下反應(yīng)，NaOH的作用中和反應(yīng)生成的HCl使反應(yīng)平衡向正方向移動．
（5）與NH₃類似，羥基上的活潑氫也能和R-N=C=O發(fā)生類似⑤的化學(xué)反應(yīng)，寫出HOCH₂CH₂OH與O=C=NCH₂N=C=O生成高聚物的結(jié)構(gòu)簡式．
（6）試?yán)�用上述合成路線的相關(guān)信息，由甲苯、ClCH₂CH₂OH、（C₂H₅）₂NH等合成普魯卡因 H₂N-CH₂CH₂N（C₂H₅）₂（無機(jī)試劑任用） 

（合成路線表示方式為：A$→_{反應(yīng)條件}^{反應(yīng)試劑}$B…$→_{反應(yīng)條件}^{反應(yīng)試劑}$目標(biāo)產(chǎn)物）

Answer 1

分析 比較A和B的分子式及轉(zhuǎn)化的反應(yīng)條件可知，A發(fā)生硝化反應(yīng)生成B，根據(jù)作息①可知，B發(fā)生取代反應(yīng)生成C，C的化學(xué)式為C₁₅H₁₃NO₄，-Bn是芳香性有機(jī)化合基團(tuán)的縮寫，且不含甲基，根據(jù)C的結(jié)構(gòu)簡式可知，-Bn為，結(jié)合A、B的分子式可知，A為，B為，比較各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式可知，C發(fā)生還原反應(yīng)得D，E與氨氣發(fā)生加成反應(yīng)得F，F(xiàn)與溴發(fā)生取代得G，G與W發(fā)生取代得H，比較G和H的結(jié)構(gòu)簡式可知，W為，由甲苯、ClCH₂CH₂OH、（C₂H₅）₂NH等合成普魯卡因  ，可以先將甲苯硝化再氧化得對硝基苯甲酸，然后與ClCH₂CH₂OH發(fā)生酯化反應(yīng)后再與C₂H₅）₂NH發(fā)生取代，最后用氫氣還原即可，氨基須在酯化反應(yīng)之后再被還原，防止與ClCH₂CH₂OH發(fā)生副反應(yīng)，據(jù)此分析解答．

解答 解：比較A和B的分子式及轉(zhuǎn)化的反應(yīng)條件可知，A發(fā)生硝化反應(yīng)生成B，根據(jù)作息①可知，B發(fā)生取代反應(yīng)生成C，C的化學(xué)式為C₁₅H₁₃NO₄，-Bn是芳香性有機(jī)化合基團(tuán)的縮寫，且不含甲基，根據(jù)C的結(jié)構(gòu)簡式可知，-Bn為，結(jié)合A、B的分子式可知，A為，B為，比較各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式可知，C發(fā)生還原反應(yīng)得D，E與氨氣發(fā)生加成反應(yīng)得F，F(xiàn)與溴發(fā)生取代得G，G與W發(fā)生取代得H，比較G和H的結(jié)構(gòu)簡式可知，W為，由甲苯、ClCH₂CH₂OH、（C₂H₅）₂NH等合成普魯卡因  ，可以先將甲苯硝化再氧化得對硝基苯甲酸，然后與ClCH₂CH₂OH發(fā)生酯化反應(yīng)后再與C₂H₅）₂NH發(fā)生取代，最后用氫氣還原即可，氨基須在酯化反應(yīng)之后再被還原，防止與ClCH₂CH₂OH發(fā)生副反應(yīng)，
（1）根據(jù)流程圖，反應(yīng)中硝基轉(zhuǎn)化成了氨基，屬于還原反應(yīng)，反應(yīng)中結(jié)構(gòu)中的N=C雙鍵與氨氣發(fā)生了加成反應(yīng)，故答案為：還原；加成；
（2）根據(jù)C的結(jié)構(gòu)簡式為，化學(xué)式為C₁₅H₁₃NO₄，因此-Bn的化學(xué)式為-C7H7，結(jié)合-Bn為芳香性有機(jī)化合基團(tuán)的縮寫，且不含甲基，有-Bn的結(jié)構(gòu)簡式為，根據(jù)G和H結(jié)構(gòu)的差別，可知試劑W為，故答案為：；；
（3）根據(jù)流程圖，反應(yīng)①應(yīng)該發(fā)生苯環(huán)的硝化反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，故答案為：；
（4）反應(yīng)②中發(fā)生取代反應(yīng)，生成HCl，在NaOH條件下反應(yīng)，可以中和生成的HCl，使反應(yīng)平衡向正方向移動，提高原料的轉(zhuǎn)化率，故答案為：中和反應(yīng)生成的HCl使反應(yīng)平衡向正方向移動；
（5）反應(yīng)⑤屬于加成反應(yīng)，HOCH₂CH₂OH與發(fā)生加聚反應(yīng)生成高聚物的結(jié)構(gòu)簡式為，故答案為：；
（6）根據(jù)普魯卡因的結(jié)構(gòu)，①需要在苯環(huán)上引入硝基，然后還原為氨基，②需要將苯環(huán)上的甲基氧化成羧基，合成時要注意氨基具有還原性，并能夠與鹵代烴發(fā)生取代反應(yīng)（信息②），用甲苯、ClCH₂CH₂OH、（C₂H₅）₂NH等合成普魯卡因的流程圖為
，故答案為：
．

點(diǎn)評 本題考查有機(jī)物推斷及有機(jī)合成，為高頻考點(diǎn)，明確官能團(tuán)及其性質(zhì)關(guān)系、常見有機(jī)反應(yīng)類型、反應(yīng)條件是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)，要根據(jù)反應(yīng)物、產(chǎn)物及官能團(tuán)和性質(zhì)關(guān)系來設(shè)計(jì)合成路線，題目難度中等．