Question

5．有機物PAS-Na是一種治療肺結核藥物的有效成分，有機物G是一種食用香料，以甲苯為原料合成這兩種物質的路線如圖所示：

已知：
① $\stackrel{Fe/HCl}{→}$ 
② （R為-CH₃或-H）
③$\stackrel{MnO_{2}/H_{2}SO_{4}}{→}$
回答下列問題：
（1）生成A的反應類型是取代反應．
（2）F中含氧官能團的名稱是醛基，試劑a的結構簡式為H₃CCOOOCCH₃．
（3）寫出由A生成B的化學方程式．
（4）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：．
（5）當試劑d過量時，可以選用的試劑d是a（填字母序號）．
a．NaHCO₃       b．NaOH       c．Na₂CO₃
（6）肉桂酸有多種同分異構體，符合下列條件的有6種．
a．苯環上有三個取代基；
b．能發生銀鏡反應，且1mol該有機物最多生成4mol Ag．
由上述符合條件的同分異構體中，寫出苯環上有兩種不同化學環境氫原子的有機物的結構簡式或（任寫一種即可）

Answer 1

分析 由反應的流程可看出：根據信息③在MnO₂/H₂SO₄條件下氧化為F，發生信息②中的反應，所以試劑a為H₃CCOOOCCH₃，反應得，根據G的分子式可知，和b反應得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，所以試劑b為丙烯醇，和濃硝酸發生硝化反應生成A為，A和溴發生取代反應生成B，根據最終產物知，A中苯環上甲基鄰位H原子被溴取代生成B，B結構簡式為，B被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成C，C為，C和NaOH的水溶液發生取代反應然后酸化生成D，D結構簡式為，根據信息①知，D發生還原反應生成E，E結構簡式為，E和碳酸氫鈉反應生，則試劑d為NaHCO₃，據此答題；

解答 解：由反應的流程可看出：根據信息③在MnO₂/H₂SO₄條件下氧化為F，發生信息②中的反應，所以試劑a為H₃CCOOOCCH₃，反應得，根據G的分子式可知，和b反應得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，所以試劑b為丙烯醇，和濃硝酸發生硝化反應生成A為，A和溴發生取代反應生成B，根據最終產物知，A中苯環上甲基鄰位H原子被溴取代生成B，B結構簡式為，B被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成C，C為，C和NaOH的水溶液發生取代反應然后酸化生成D，D結構簡式為，根據信息①知，D發生還原反應生成E，E結構簡式為，E和碳酸氫鈉反應生，則試劑d為NaHCO₃、，
（1）根據以上分析，甲苯生成A的反應是取代反應，故答案為：取代反應；
（2）由新信息及流程推斷，F為，其中含有醛基，F生成肉桂醛根據信息②，則試劑a是乙酸酐，結構簡式為CH₃COOOCCH₃，
故答案為：醛基；H₃CCOOOCCH₃；
（3）A和Br₂取代發生生成B的方程式是：，
故答案為：； 
（4）根據上面的分析可知，試劑b為CH₂=CHCH₂OH，b生成G的反應的方程式為：，
故答案為：；

（5）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：a；
（6）肉桂酸的同分異構體，能發生銀鏡反應，且1mol該有機物最多生成4mol Ag，說明含有2個醛基，又苯環上有三個取代基，所以連有兩個醛基和一個甲基，由三個基團的相對位置不同，這樣的同分異構體應有6種；
苯環上有兩種等效氫的有兩種，即   或 ，
故答案為：6；  或 ．

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解答的難點，題目難度不大．