Question

20．相對分子質量為92的某芳香烴X是一種重要的有機化工原料，研究部門以它為初始原料設計出如下轉化關系圖（部分產物、合成路線、反應條件略去）．其中A是一氯代物，H是一種功能高分子，鏈節組成為C₇H₅NO．

已知：
Ⅰ．  $\stackrel{KMnO_{4}/H+}{→}$
Ⅱ．  $\stackrel{Fe/HCl}{→}$（苯胺，易被氧化）
請根據所學知識與本題所給信息回答下列問題：
（1）H的結構簡式是：或；
（2）反應②的類型是氧化反應；反應③的生成物中含氮官能團的電子式：；
（3）反應①的化學方程式是：；
（4）反應⑤的化學方程式是：；
（5）有多種同分異構體，寫出2種含有1個醛基和2個羥基的芳香族化合物的結構簡式：；
（6）請用合成反應流程圖表示出由和其他無機物合成 最合理的方案（不超過4步）．
反應物反應條件反應物反應條件…
例：$→_{反應條件}^{反應物}$…$→_{反應條件}^{反應物}$．

Answer 1

分析 X的相對分子質量是92，A是一氯代物，A發生一系列反應生成醇，根據醇的結構簡式知，X中含有苯環，苯基相對分子質量是77，-CH₃的相對分子質量是15，所以X是，B能連續被氧化，則B中含有醇羥基，所以A中氯原子位于烷基上，則A結構簡式為，A和NaOH的水溶液加熱發生取代反應生成B，B為，C為，C發生銀鏡反應生成D，D結構簡式為，D發生酸化得到E，E為；
X和濃硝酸發生取代反應生成F，F結構簡式為，F反應生成G，G反應生成鄰氨基苯甲酸，因為甲基和苯胺都易被酸性高錳酸鉀溶液氧化，所以F發生氧化反應生成G，G為，G發生還原反應生成鄰氨基苯甲酸，鄰氨基苯甲酸發生縮聚反應生成H，H結構簡式為 或   ，
（6）和氫氣發生加成反應生成，和氫氧化鈉的醇溶液加熱發生消去反應生成，和氯氣發生加成反應生成，發生取代反應生成．

解答 解：X的相對分子質量是92，A是一氯代物，A發生一系列反應生成醇，根據醇的結構簡式知，X中含有苯環，苯基相對分子質量是77，-CH₃的相對分子質量是15，所以X是，B能連續被氧化，則B中含有醇羥基，所以A中氯原子位于烷基上，則A結構簡式為，A和NaOH的水溶液加熱發生取代反應生成B，B為，C為，C發生銀鏡反應生成D，D結構簡式為，D發生酸化得到E，E為；
X和濃硝酸發生取代反應生成F，F結構簡式為，F反應生成G，G反應生成鄰氨基苯甲酸，因為甲基和苯胺都易被酸性高錳酸鉀溶液氧化，所以F發生氧化反應生成G，G為，G發生還原反應生成鄰氨基苯甲酸，鄰氨基苯甲酸發生縮聚反應生成H，H結構簡式為 或   ，
（1）通過以上分析知，H結構簡式為 或   ，故答案為： 或   ；
（2）反應②的類型是氧化反應，反應③的生成物中含氮官能團是氨基，電子式為，
故答案為：氧化反應；；
（3）甲苯發生硝化反應生成鄰硝基甲苯，反應①的化學方程式是，
故答案為：；
（4）苯甲醛發生銀鏡反應生成苯甲酸銨，反應⑤的化學方程式是，
故答案為：；
（5）有多種同分異構體，如果兩個羥基位于鄰位，有2種同分異構體；如果兩個羥基位于間位，有3種同分異構體，如果兩個羥基位于對位，有1種同分異構體，所以符合條件的有6種，其中符合條件的兩種同分異構體為，故答案為：；
（6）和氫氣發生加成反應生成，和氫氧化鈉的醇溶液加熱發生消去反應生成，和氯氣發生加成反應生成，發生取代反應生成，所以其合成路線為，
故答案為：．

點評 本題考查有機物的推斷及合成，為高頻考點，根據反應條件、部分物質的結構簡式結合題給信息進行推斷，正確判斷各種物質結構簡式是解本題關鍵，難點是（5）（6）題，對學生要求較高，要熟練掌握常見官能團及其性質、反應類型、反應條件；注意：F先發生氧化反應后發生還原反應，二者順序不能調換，為易錯點．