Question

8．某抗結腸炎藥物有效成分的合成路線如下（部分反應略去試劑和條件）：

已知：$→_{鹽酸}^{Fe}$（苯胺易被氧化）
請回答下列問題：
（1）抗結腸炎藥物有效成分的分子式是：C₇H₇O₃N；烴A的名稱為：甲苯；反應②的反應類型是：取代反應．
（2）①下列對該抗結腸炎藥物有效成分可能具有的性質推測正確的是：AD；
A．水溶性比苯酚好                      B．能發生消去反應也能發生聚合反應
C．1mol該物質最多可與4mol H₂發生反應   D．既有酸性又有堿性
②E與足量NaOH溶液反應的化學方程式是：．
（3）符合下列條件的抗結腸炎藥物有效成分的同分異構體有10種．
A．遇FeCl₃溶液有顯色反應；    
B．分子中甲基與苯環直接相連；
C．苯環上共有三個取代基
（4）已知：苯環上連有烷基時再引入一個取代基，常取代在烷基的鄰對位，而當苯環上連有羧基時則取代在間位，據此按先后順序寫出以A為原料合成鄰氨基苯甲酸（）合成路線中兩種中間產物的結構簡式（部分反應條件已略去）

Answer 1

分析 C發生信息（a）中的反應生成D，D發生氧化反應生成E，結合C的分子式與E的結構簡式，可知C的結構簡式為，則D為，D用酸性高錳酸鉀溶液氧化得到E；烴A與氯氣在FeCl₃催化劑條件下反應得到B，B發生水解反應、酸化得到C，則A為，B為；E與氫氧化鈉反應、酸化得到F為，由信息（b）并結合抗結腸炎藥物有效成分的結構可知，F在濃硫酸、濃硝酸加熱條件下發生反應生成G為，G發生還原反應得到抗結腸炎藥物有效成分；
（4）甲苯和濃硝酸發生取代反應生成鄰甲基硝基苯，鄰甲基硝基苯和酸性高錳酸鉀溶液氧化生成鄰硝基苯甲酸，鄰硝基苯甲酸和Fe、HCl反應生成鄰氨基苯甲酸，據此分析解答．

解答 解：C發生信息（a）中的反應生成D，D發生氧化反應生成E，結合C的分子式與E的結構簡式，可知C的結構簡式為，則D為，D用酸性高錳酸鉀溶液氧化得到E；烴A與氯氣在FeCl₃催化劑條件下反應得到B，B發生水解反應、酸化得到C，則A為，B為；E與氫氧化鈉反應、酸化得到F為，由信息（b）并結合抗結腸炎藥物有效成分的結構可知，F在濃硫酸、濃硝酸加熱條件下發生反應生成G為，G發生還原反應得到抗結腸炎藥物有效成分，根據分析可知：A為 ，B為 ．C為 ，D為 ，F為 ，G為 ，
（1）根據其結構簡式確定分子式為：C₇H₇O₃N；烴A為，其名稱為甲苯；反應②為F（）在濃硫酸、濃硝酸加熱條件下發生反應生成G，該反應為取代反應，
故答案為：C₇H₇O₃N；甲苯；取代反應；
（2）①A．羧基、氨基與水分子之間可以形成氫鍵，其水溶性比苯酚好，故A正確；               
B．含有氨基和羧基，所以能發生聚合反應，不能發生消去反應，故B錯誤；
C．該有機物分子中只含有1個苯環能夠與氫氣發生加成反應，則1mol該物質最多可與3mol H₂發生反應，故C錯誤；   
 D．酚羥基和羧基具有酸性、氨基具有堿性，所以該物質既有酸性又有堿性，故D正確；
故答案為：AD；
②E中酯基和羧基都與NaOH反應，該反應的化學方程式為：，
故答案為：；
（3）其同分異構體符合下列條件：
A．遇FeCl₃溶液有顯色反應，說明含有酚羥基；
B．分子中甲基與苯環直接相連；
C．苯環上共有三個取代基，三個取代基分別是硝基、甲基和酚羥基，
若硝基和甲基處于鄰位（●為甲基可能的位置），有4種結構；
若硝基和甲基處于間位（●為甲基可能的位置），有4種結構；
若硝基和甲基處于對位（●為甲基可能的位置），有2種結構，所以符合條件的有4+4+2=10種同分異構體，
故答案為：10；
（4）甲苯和濃硝酸發生取代反應生成鄰甲基硝基苯，鄰甲基硝基苯和酸性高錳酸鉀溶液氧化生成鄰硝基苯甲酸，鄰硝基苯甲酸和Fe、HCl反應生成鄰氨基苯甲酸，其合成路線為，則兩種中間產物的結構簡式為：、，
故答案為：；．

點評 本題考查有機物的合成，為高頻考點，明確官能團及其性質關系是解本題關鍵，側重考查學生分析判斷及知識綜合運用能力，難點是合成路線設計和同分異構體種類判斷，注意題給信息的正確篩取和運用，題目難度中等．