Question

15．以甲苯為原料可以合成某種食用香料（有機物G）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$→_{催化劑．△}^{RCH_{2}C-O-CCH_{2}R}$（R=CCOOH（R=-CH₃或-H）
②$\stackrel{Fe/HCl}{→}$
③$\stackrel{KMnO_{4}/H+}{→}$
回答下列問題：
（1）由B生成C的反應類型是氧化反應，肉桂酸中所含官能團的名稱是碳碳雙鍵和羧基．
（2）寫出由A生成B的化學方程式：．
（3）質譜圖顯示試劑b的相對分子質量為58，分子中不含甲基，且為鏈狀結構，寫出肉桂酸與試劑b生成G的化學方程式：．
（4）當試劑d過量時，可以選用的試劑d是c．
a．NaOH            b．Na₂CO₃          c．NaHCO₃
（5）寫出C與NaOH反應的化學方程式：．
（6）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，符合下列條件的有18種．
a．苯環上有兩個取代基；      b．能發生銀鏡反應；     c．與Na作用有H₂產生．

Answer 1

分析 由反應的流程可看出：F生成肉桂酸發生信息①的反應，所以可推知在MnO₂/H₂SO₄條件下氧化為F，和H₃COOOCCH₃反應得，根據和G的分子式可知，和試劑b反應生成G，質譜圖顯示試劑b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b為丙烯醇，和丙烯醇酯化得G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c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，據此分析解答．

解答 解：由反應的流程可看出：F生成肉桂酸發生信息①的反應，所以可推知在MnO₂/H₂SO₄條件下氧化為F，和H₃COOOCCH₃反應得，根據和G的分子式可知，和試劑b反應生成G，質譜圖顯示試劑b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b為丙烯醇，和丙烯醇酯化得G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c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，
（1）根據上面的分析可知，由B生成C的反應類型是氧化反應，肉桂酸的結構簡式可知，其中含有官能團的名稱是碳碳雙鍵和羧基，
故答案為：氧化反應； 碳碳雙鍵和羧基；
（2）由A生成B的化學方程式為，
故答案為：；
（3）G為，b為丙烯醇，肉桂酸與試劑b生成G的化學方程式為，
故答案為：；
（4）試劑d可以將羧基轉化為其鈉鹽，而不能和酚羥基反應，一定是NaHCO₃，故選：c；
（5）根據以上分析，C為，C中含有羧基和溴原子，所以和氫氧化鈉溶液水解、中和的方程式為：，
故答案為：；
（6）X的分子式為C₉H₁₀O₂，X的同分異構體，符合下列條件a．苯環上有兩個取代基；b．能發生銀鏡反應，說明有醛基；c．與Na作用有H₂產生，說明有-OH結構，符合條件的X的異構體可以是苯環上連有-OH、-CH₂CH₂CHO或-OH、-CH（CH₃）CHO或-CH₃、-CH（OH）CHO或-CHO、-CH₂CH₂OH或-CH₂CHO、-CH₂OH或-CHO、-CH（CH₃）OH，每種都有鄰間對三種結構，所以共有18種，
故答案為：18．

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，（6）中同分異構體的判斷是解答的難點，題目難度中等．