Question

13．以有機物X為初始原料設計了如下合成某些產品的路線，其中部分產物和反應條件已略去．B的相對分子質量為108．

已知：①X的核磁共振氫譜中有4個信號峰，其峰面積之比為3：2：2：1；
②苯環上的甲基可以被酸性KMnO₄溶液氧化成羧基；苯環側鏈的硝基在鐵和鹽酸的作用下被還原為氨基，且苯環側鏈上氨基易被氧化．
請回答下列問題：
（1）有機物X的分子式為C₇H₈；C的結構簡式為；
（2）A→B轉化的反應條件為強堿的水溶液、加熱；F→G反應類型是氧化反應；
（3）下列關于有機物B的說法不正確的是bd；
a．分子式為C₇H₈O  b．遇FeCl₃溶液顯紫色 c．一定條件下能與D發生酯化反應  d．能與金屬鈉和NaOH溶液反應
（4）請寫出下列反應的化學方程式．
①D→E：；②：；
（5）E有多種同分異構體，同時符合下列條件的同分異構體共有3種；
①與E具有相同的官能團
②苯環上只有一個甲基
③苯環上的一氯代物僅有2種
其中核磁共振氫譜有5個信號峰的同分異構體的結構簡式為；
（6）對氨基水楊酸鈉是一種抵制結核桿菌的藥物，完成由合成的轉化流程圖（寫出反應物和反應條件）．
注：書寫格式參照如下示例流程圖：CH₃CHO$→_{催化劑}^{O_{2}，△}$CH₃COOH$→_{濃H_{2}SO_{4}，△}^{CH_{3}CH_{2}OH}$CH₃COOCH₂CH₃．

Answer 1

分析 H在一定條件下能發生縮聚反應生成，則H是鄰氨基苯甲酸，X和濃硝酸、濃硫酸反應生成F，F發生反應生成G，G發生反應生成H，X發生取代反應生成含有硝基的F，F發生氧化反應生成含有硝基、羧基的G，G被還原生成鄰氨基苯甲酸，則G是鄰硝基苯甲酸，F是鄰硝基甲苯，X是甲苯，
甲苯和氯氣發生取代反應生成氯苯，則A是氯苯，氯苯發生反應生成B，B的相對分子質量為108，B能被氧化生成C，C能被氧化生成D，則B中含有醇羥基，所以氯苯發生取代反應生成B，則B為，C是苯甲醛，D是苯甲酸，苯甲酸和乙醇發生酯化反應生成E，則E是苯甲酸乙酯，據此進行解答．

解答 解：H在一定條件下能發生縮聚反應生成，則H是鄰氨基苯甲酸，X和濃硝酸、濃硫酸反應生成F，F發生反應生成G，G發生反應生成H，X發生取代反應生成含有硝基的F，F發生氧化反應生成含有硝基、羧基的G，G被還原生成鄰氨基苯甲酸，則G是鄰硝基苯甲酸，F是鄰硝基甲苯，X是甲苯，
甲苯和氯氣發生取代反應生成氯苯，則A是氯苯，氯苯發生反應生成B，B的相對分子質量為108，B能被氧化生成C，C能被氧化生成D，則B中含有醇羥基，所以氯苯發生取代反應生成B，則B為，C是苯甲醛，D是苯甲酸，苯甲酸和乙醇發生酯化反應生成E，則E是苯甲酸乙酯，
（1）通過以上分析知，X是甲苯，其結構簡式為，則X的分子式為：C₇H₈；C是苯甲醛，其結構簡式為：，
故答案為：C₇H₈；；
（2）A→B：A是氯苯，氯苯發生反應生成苯甲醇，反應條件為強堿的水溶液、加熱；F→G為F發生氧化反應生成含有硝基、羧基的G，
故答案為；強堿的水溶液、加熱；氧化反應；
（3）B是苯甲醇，
a．苯甲醇的分子式為C₇H₈O，故a正確；                 
b．苯甲醇中不含酚羥基，所以遇FeCl₃溶液不顯紫色，故錯b誤；
c．苯甲醇中含有醇羥基，D是苯甲酸，所以一定條件下能與D發生酯化反應，故c正確；     
d．含有醇羥基，能和鈉反應但不能和氫氧化鈉的水溶液發生取代反應，故d錯誤；
故答案為：bd；
（4）①在濃硫酸作催化劑、加熱條件下，苯甲酸和乙醇發生酯化反應生成苯甲酸乙酯和水，反應方程式為：，
故答案為：；
②H發生縮聚反應生成，反應方程式為：，
故答案為：；
（5）E是苯甲酸乙酯，E有多種同分異構體符合下列條件：①與E具有相同的官能團說明含有酯基；②苯環上只有一個甲基，說明含有一個甲基；③苯環上的一氯代物僅有2種，說明兩個取代基處于對位，
則符合條件的E的同分異構體有：對甲基苯甲酸甲酯、甲酸對甲基苯甲酯、乙酸對甲基苯酯，所以有3種結構；
核磁共振氫譜有5個信號峰說明含有5類氫原子，所以符合條件的同分異構體的結構簡式為，
故答案為：3；；
（6）由合成，先用酸性高錳酸鉀溶液將的側鏈甲基氧化成羧基：，然后與氫氧化鈉溶液加熱反應生成，再將中的硝基還原成氨基：，最后與碳酸氫鈉溶液反應生成，制備流程為：$\stackrel{酸性高錳酸鉀溶液}{→}$$→_{△}^{NaOH溶液}$$\stackrel{Fe、HCl、H_{2}O}{→}$$\stackrel{NaHCO_{3}}{→}$，
故答案為：$\stackrel{酸性高錳酸鉀溶液}{→}$$→_{△}^{NaOH溶液}$$\stackrel{Fe、HCl、H_{2}O}{→}$$\stackrel{NaHCO_{3}}{→}$．

點評 本題考查了有機物的推斷，題目難度中等，以為突破口采用正逆相結合的方法進行推斷，注意結合題給信息進行分析解答，明確物質的官能團、性質及斷鍵方式；（6）為難點，需要明確有機物官能團之間的轉化關系．