Question

10．已知：
Ⅰ．RX$\stackrel{NaCN}{→}$RCN$\stackrel{H_{2}O}{→}$RCOOH （X表示鹵素原子，下同）
Ⅱ．$\stackrel{Fe、HCl、H_{2}O}{→}$
Ⅲ．當一取代苯繼續發生取代反應時，再引進的取代基受到原取代基的影響而取代鄰位、對位或間位．可以使再引進的取代基進入它的鄰位、對位的常見取代基有：-CH₃、
-NH₂、-X等；可以使再引進的取代基進入它的間位的常見取代基有：-COOH、
-NO₂等．
又知有機物F的商品名稱為“敵稗（Propanil）”，是一種優良的水稻除草劑，E呈酸性，現通過下列合成路線制備F：

請結合以上信息，回答下列問題：
（1）A的結構簡式為．反應②條件為濃硫酸加熱．
（2）反應⑤的化學方程式為；該反應的反應類型為取代反應．
（3）若只考慮苯環上的位置異構，則C的異構體有6種．
（4）請你設計D→E（C₃H₆O₂）的合成反應流程圖（有機物寫結構簡式）．
要求：①合成過程中無機試劑任選、有機原料的碳原子不超過2個；②合成反應流程圖表示方法示例如下：
甲$→_{反應條件}^{反應物}$乙$→_{反應條件}^{反應物}$丙→…→丁．

Answer 1

分析 由敵稗合成路線可知：苯和氯氣發生取代反應，C₆H₆+Cl₂$\stackrel{鐵}{→}$C₆H₅Cl+HCl，A為，根據信息Ⅱ結合反應④的產物，可知C為，根據信息Ⅲ，當苯環上已經連接Cl原子時，再引入的原子團應該進入苯環的對位，故應先硝化，然后再使新的取代基-Cl，進入-NO₂它的間位，所以B為，根據F的化學式以及反應④的產物，可知反應④的產物為氨基脫氫，羧酸脫羥基形成肽鍵的產物，所以E為丙酸，根據信息Ⅰ可知：D為CH₂=CH₂，與溴化氫加成得E為CH₂BrCH₃，E與NaCN發生取代反應生成F為CH₃CH₂CN，F經水解生成G為CH₃CH₂COOH，據此分析解答．

解答 解：由敵稗合成路線可知：苯和氯氣發生取代反應，C₆H₆+Cl₂$\stackrel{鐵}{→}$C₆H₅Cl+HCl，A為，根據信息Ⅱ結合反應④的產物，可知C為，根據信息Ⅲ，當苯環上已經連接Cl原子時，再引入的原子團應該進入苯環的對位，故應先硝化，然后再使新的取代基-Cl，進入-NO₂它的間位，所以B為，根據F的化學式以及反應④的產物，可知反應④的產物為氨基脫氫，羧酸脫羥基形成肽鍵的產物，所以E為丙酸，根據信息Ⅰ可知：D為CH₂=CH₂，與溴化氫加成得E為CH₂BrCH₃，E與NaCN發生取代反應生成F為CH₃CH₂CN，F經水解生成G為CH₃CH₂COOH，
（1）苯和氯氣發生取代反應后生成，與硝酸在催化作用下取代，在對位上引入硝基，方程式為，反應②條件為濃硫酸加熱，
故答案為：；濃硫酸加熱；
（2）反應⑤為與CH₃CH₂COOH的取代反應，方程式為，
故答案為：；取代反應；
（3）與 互為同分異構體且苯環上有三個取代基可以是氯處于鄰位，移動氨基，有兩種結構，兩個氯處于間位，移動氨基，有三種結構，兩個氯處于對位，氨基有一種連接方法，所以同分異構體有6種，故答案為：6；
（4）根據題給信息，要制備CH₃CH₂COOH，可先制備CH₃CH₂CN，CH₃CH₂CN可由CH₃CH₂Br取代生成，而CH₃CH₂Br可由CH₂=CH₂加成生成，則反應流程為
故答案為：．

點評 本題考查有機物的合成，題目難度中等，解答本題的關鍵是能把握題給信息，答題時注意審題，為解答該題的關鍵，注意把握有機物的結構和性質．