Question

【題目】金屬有機催化體系的發現和發展對有機合成策略的革新起到關鍵的決定性作用。最近，中國科學家采用新型錳催化體系，選擇性實現了簡單酮與亞胺的芳環惰性C-H的活化反應。利用該反應制備化合物W的合成路線如下：

已知：①A為常見的有機物；D為苯的同系物，分子式為C7H8

②

回答下列問題：

(1)B中官能團的名稱是__________，F的化學名稱是____________。

(2)W的分子式為__________。

(3)D→F，E+H→W的反應類型分別是___________、_____________。

(4)A與銀氨溶液加熱反應的化學方程式為__________。C和D生成E的化學方程式為_________。

(5)芳香化合物L是E的同分異構體。若L能發生銀鏡反應，則L可能的結構有______種，其中核磁共振氫譜有四組峰的結構簡式為__________(任寫一種)。

(6)請以甲苯、丙酮(CH3COCH3)等為原料制備 ，寫出相應的合成路線流程圖(無機試劑任用)_________。

Answer 1

【答案】羧基 4-硝基甲苯(或對硝基甲苯) C18H21NO或C18H21ON 取代反應 加成反應 CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3 14 或

【解析】

由B的分子組成，可確定A分子中含有2個碳原子，再由A轉化為B的條件，可確定A為醛，從而得出A的結構簡式為CH3CHO，B的結構簡式為CH3COOH；由B轉化為C，發生取代反應，C的結構簡式為CH3COCl；D為苯的同系物，分子式為C7H8，則D為；參照W的結構，可確定E為。參照W的結構，由D的結構簡式，可確定F為，G為；由信息②，可確定H為。

(1)由以上分析可知，B為CH3COOH，官能團的名稱是羧基，F的結構簡式為，化學名稱是4-硝基甲苯(或對硝基甲苯)。答案為：羧基；4-硝基甲苯(或對硝基甲苯)；

(2)W的鍵線式結構為，按碳的四價原則，由碳原子數為18，可算出或數出氫原子數為21，從而得出其分子式為C18H21NO或C18H21ON。答案為：C18H21NO或C18H21ON；

(3) 由，+，可確定反應類型分別是取代反應、加成反應。答案為：取代反應；加成反應；

(4) CH3CHO與銀氨溶液加熱反應，生成CH3COONH4、Ag、NH3等，化學方程式為CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3。CH3COCl和生成和HCl，化學方程式為。答案為：CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3；；

(5)芳香化合物L是的同分異構體。若L能發生銀鏡反應，則L分子中含有醛基，分子中除去苯環、醛基外，還含有2個碳原子的烷烴基，可能為分子中含有1個取代基-CH2CH2CHO、-CH(CH3)CHO共2種異構體，含有1個-CHO、1個-CH2CH3或1個-CH2CHO、1個-CH3共6種異構體，含有1個-CHO、2個-CH3共6種異構體，其可有結構共有14種，其中核磁共振氫譜有四組峰的結構簡式為或 。答案為：14；或 ；

(6)以甲苯、丙酮(CH3COCH3)等為原料制備 ，由信息②，應將甲苯先轉化為對甲基苯胺，再與丙酮發生反應便可生成；據產物中原子團的位置，應先在甲苯對位上引入硝基，再還原為氨基。相應的合成路線流程圖為。答案為：。