Question

3．以甲苯為原料可以合成某種食用香料（有機物M）和某種治療肺結核藥物的有效成分（有機物PAS-Na）的路線如下：
 
已知：①
回答下列問題：
（1）B的結構簡式為．
（2）甲苯→甲苯醛的反應類型為氧化反應；甲苯醛與按1：1恰好反應生成兩種酸性有機物，則另一種有機物的名稱為乙酸．
（3）已知試劑a的相對分子質量為58，分子中不含甲基，且為鏈狀結構，寫出生成M的化學方程式．試劑c最好選用C（填字母序號）．
 A．NaOH　　B．Na₂CO₃ C．NaHCO₃　
（4）在肉桂酸分子中碳碳雙鍵催化加氫后得到化合物X（分子式為C₉H₁₀O₂），X有多種同分異構體，其中苯環上只有一個取代基；能發生銀鏡反應；與Na作用有H₂產生，則X的結構簡式為．

Answer 1

分析 由反應的流程及題中信息可看出：在MnO₂/H₂SO₄條件下發生氧化反應生成，和H₃COOCOCH₃反應得肉桂酸，根據和M的分子式可知，和試劑a反應生成M，質譜圖顯示試劑a的相對分子質量為58，分子中不含甲基，且為鏈狀結構，則可判斷a為丙烯醇，和丙烯醇酯化得M為，和濃硝酸發生硝化反應生成A，根據PAS-Na的結構簡式可推斷A為，和Br₂鹵化在甲基鄰位引入Br得B為，B被酸性高錳酸鉀氧化成C為，則試劑b為酸性高錳酸鉀溶液，將甲基氧化為羧基得C，C堿性條件下水解后，再酸化得D為，D中硝基被還原為氨基得E為，E和碳酸氫鈉反應得PAS-Na，則試劑c為碳酸氫鈉溶液，據此分析解答．

解答 解：由反應的流程及題中信息可看出：在MnO₂/H₂SO₄條件下發生氧化反應生成，和H₃COOCOCH₃反應得肉桂酸，根據和M的分子式可知，和試劑a反應生成M，質譜圖顯示試劑a的相對分子質量為58，分子中不含甲基，且為鏈狀結構，則可判斷a為丙烯醇，和丙烯醇酯化得M為，和濃硝酸發生硝化反應生成A，根據PAS-Na的結構簡式可推斷A為，和Br₂鹵化在甲基鄰位引入Br得B為，B被酸性高錳酸鉀氧化成C為，則試劑b為酸性高錳酸鉀溶液，將甲基氧化為羧基得C，C堿性條件下水解后，再酸化得D為，D中硝基被還原為氨基得E為，E和碳酸氫鈉反應得PAS-Na，則試劑c為碳酸氫鈉溶液，
（1）根據上面的分析可知，B的結構簡式為，
故答案為：；
（2）甲苯→甲苯醛為在甲基上引入氧原子失去氫原子，所以該反應的反應類型為氧化反應，甲苯醛與按1：1恰好反應，根據流程中的有關信息及元素守恒可知，生成兩種酸性有機物為肉桂酸和乙酸，
故答案為：氧化反應；乙酸；
（3）M為，a為丙烯醇，肉桂酸與試劑a生成M的化學方程式為，試劑c與E中的羧基反應而不與E中的酚羥基反應，所以最好選用NaHCO₃，
故答案為：；C；
（4）化合物X（分子式為C₉H₁₀O₂）的同分異構體中苯環上只有一個取代基；能發生銀鏡反應，即有醛基；與Na作用有H₂產生，說明有羥基，則X的結構簡式為，
故答案為：．

點評 本題考查有機物合成及結構與性質，為高頻考點，把握官能團與性質的關系為解答的關鍵，注意合成流程中官能團及結構的變化，側重分析能力及知識遷移能力的考查，題目難度中等．