Question

8．對羥基苯甲酸丁酯（俗稱尼泊金丁酯）可用作防腐劑，對酵母和霉菌有很強的抑制作用，工業上常用對羥基苯甲酸與丁醇在濃硫酸催化下進行酯化反應而制得．以下是某課題組開發的從廉價、易得的化工原料出發制備對羥基苯甲酸丁酯的合成路線：
已知：①通常在同一個碳原子上連有兩個羥基不穩定，易脫水形成羰基；
②D可與銀氨溶液反應生成銀鏡；
③F的核磁共振氫譜表明其有兩種不同化學環境的氫，且峰面積比為l：1．

回答下列問題：
（1）B中所含官能團的名稱為氯原子；B生成C的反應類型為取代反應；
（2）D的結構簡式為；
（3）由E生成F的化學反應方程式為+3NaOH$\stackrel{高溫高壓}{→}$+NaCl+2H₂O；
（4）某種結構的丁醇不能發生催化氧化反應，寫出由G與該丁醇生成對羥基苯甲酸丁酯的反應方程式+（CH₃）₃COH $→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$+H₂O；
（5）G的同分異構體中含有苯環且能發生銀鏡反應的共有9種，其中核磁共振氫譜有4種不同化學環境的氫的是（任寫一種結構簡式）．

Answer 1

分析 由A的分子式為C₇H₈，最終合成對羥基苯甲酸丁酯可知，A為甲苯，甲苯在鐵作催化劑條件下，苯環甲基對位上的H原子與氯氣發生取代反應生成B，B為，結合信息②可知，D中含有醛基，B在光照條件下，甲基上的H原子與氯氣發生取代反應生成C，C為，C在氫氧化鈉水溶液中，甲基上的氯原子發生取代反應，生成D，結合信息①可知，D為，D在催化劑條件下醛基被氧化生成E，E為，E在堿性高溫高壓條件下，結合信息③可知，苯環上的Cl原子被取代生成F，F為，F酸化生成對羥基苯甲酸G（），據此解答．

解答 解：由A的分子式為C₇H₈，最終合成對羥基苯甲酸丁酯可知，A為甲苯，甲苯在鐵作催化劑條件下，苯環甲基對位上的H原子與氯氣發生取代反應生成B，B為，結合信息②可知，D中含有醛基，B在光照條件下，甲基上的H原子與氯氣發生取代反應生成C，C為，C在氫氧化鈉水溶液中，甲基上的氯原子發生取代反應，生成D，結合信息①可知，D為，D在催化劑條件下醛基被氧化生成E，E為，E在堿性高溫高壓條件下，結合信息③可知，苯環上的Cl原子被取代生成F，F為，F酸化生成對羥基苯甲酸G（），
（1）B為，B中所含官能團的名稱為氯原子，根據上面分析可知，B發生取代反應生成C，
故答案為：氯原子；取代反應；
（2）根據上面分析可知，D為，
故答案為：；
（3）E為，E在堿性高溫高壓條件下，結合信息③可知，苯環上的Cl原子被取代生成F為，化學反應方程式為+3NaOH$\stackrel{高溫高壓}{→}$+NaCl+2H₂O，
故答案為：+3NaOH$\stackrel{高溫高壓}{→}$+NaCl+2H₂O；
（4）某種結構的丁醇不能發生催化氧化反應，則該醇為（CH₃）₃COH，由G（）與（CH₃）₃COH生成對羥基苯甲酸丁酯的反應方程式為+（CH₃）₃COH $→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$+H₂O，
故答案為：+（CH₃）₃COH $→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$+H₂O；
（5）G為，G的同分異構體中含有苯環且能發生銀鏡反應的結構為苯環上連有三個基團，分別為-OH、-CHO、-OH，根據定二動一的原則，可知有6種，也可以是苯環連有兩個基團，分別為-OH、-OOCH，有鄰間對三種，所以共有9種，其中核磁共振氫譜有4種不同化學環境的氫的是 ，
故答案為：9；．

點評 本題考查有機物合成和推斷，是有機化學中的重要題型，有機合成過程主要包括官能團的引入、官能團的消除、官能團的衍變、碳骨架的變化等，注意根據分子式結合對羥基苯甲酸丁酯確定A的結構及發生的反應．