Question

【題目】化合物H()，是一種常見的抗結腸炎藥物。如圖是利用芳香烴A為原料設計制備H的路線。

已知：①A蒸氣的密度是相同條件下氫氣密度的46倍；

②。

回答下列問題

（1）A的名稱是_______，C中含有官能團的名稱是____。

（2）寫出C生成D的化學方程式：______，該反應的類型是______。

（3）G的結構簡式是______。

（4）設計C→D和E→F兩步反應的目的是______。

（5）化合物X是D的同分異構體，符合下列條件的X共______種。

①芳香族化合物，且苯環上有兩個取代基②能發生水解反應

寫出其中核磁共振氫譜顯示有4種不同化學環境的氫原子，峰面積之比為3：3：2：2的所有X的結構簡式：______。

（6）已知易被氧化，苯環上連有烷基時再引入一個取代基，常取代在烷基的鄰、對位，而當苯環上連有羧基時則取代在間位。據此寫出以A為原料制備化合物的合成路線(無機試劑任選)___________。

Answer 1

【答案】甲苯 羥基 +CH3COOH+H2O 取代反應 保護酚羥基（或防止酚羥基被氧化） 11 、

【解析】

A蒸氣的密度是相同條件下氫氣密度的的46倍，依據相同條件下，密度之比等于摩爾質量之比，即推出A的摩爾質量為46×2g·mol－1=92g·mol－1，A為芳香烴，利用苯同系物的通式，得出A的分子式為C7H8，A為甲苯，根據B→C的條件，推出A→B發生取代反應，引入鹵素原子，D→E的條件，以及信息②，推出A發生取代反應，在苯環上引入鹵原子，根據H的結構簡式，鹵素原子引入到甲基的鄰位，（假如引入-Br），即B的結構簡式為，根據B→C的條件，發生鹵代烴的水解反應和強酸制弱酸，得出C的結構簡式，C與CH3COOH發生酯化反應，推出D的結構簡式為，利用高錳酸鉀的強氧化性，將－CH3氧化成－COOH，E在NaOH發生酯的水解，即F的結構簡式為，根據F生成G的反應條件，應發生取代反應，引入－NO2，即G的結構簡式為，然后發生還原反應，得到產物，據此分析；

A蒸氣的密度是相同條件下氫氣密度的的46倍，依據相同條件下，密度之比等于摩爾質量之比，即推出A的摩爾質量為46×2g·mol－1=92g·mol－1，A為芳香烴，利用苯同系物的通式，得出A的分子式為C7H8，A為甲苯，根據B→C的條件，推出A→B發生取代反應，引入鹵素原子，D→E的條件，以及信息②，推出A發生取代反應，在苯環上引入鹵原子，根據H的結構簡式，鹵素原子引入到甲基的鄰位，（假如引入-Br），即B的結構簡式為，根據B→C的條件，發生鹵代烴的水解反應和強酸制弱酸，得出C的結構簡式，C與CH3COOH發生酯化反應，推出D的結構簡式為，利用高錳酸鉀的強氧化性，將－CH3氧化成－COOH，E在NaOH發生酯的水解，即F的結構簡式為，根據F生成G的反應條件，應發生取代反應，引入－NO2，即G的結構簡式為，然后發生還原反應，得到產物，

（1）根據上述分析，A應為甲苯，C的結構簡式為，C中含有官能團是羥基；

答案是甲苯；羥基；

（2）C→D發生酯化反應，即反應方程式為+CH3COOH+H2O；該反應為酯化反應或取代反應；

答案為+CH3COOH+H2O；酯化反應或取代反應；

（3）G的結構簡式是；

答案為；

（4）酚羥基容易被氧化，因此設計C→D和E→F兩步反應的目的是保護酚羥基或防止酚羥基被氧化；

答案為保護酚羥基或防止酚羥基被氧化；

（5）屬于芳香族化合物，即含有苯環，苯環上有兩個取代基，取代基位置為鄰間對，能發生水解，說明含有酯基，D的結構簡式為（鄰間對三種），考慮酯基的位置，即取代基如果是－CH3和－CH2－O－CHO有鄰間對三種，如果是－CH3和－COOCH3(鄰間對三種)，如果是－CH2CH3和－OOCH(鄰間對三種)，除去D的結構簡式，還有11種結構；有4種不同化學環境的氫原子，即等效氫有4種，應屬于對稱結構。峰面積是不同化學環境氫原子的個數，因此符合的是、；

答案是11； 、；

（6）苯環上連有烷基時再引入一個取代基，則取代基位置烷基的鄰、對位上，因此先讓甲苯與濃硝酸、濃硫酸發生反應，在甲基的鄰位上引入－NO2，然后利用高錳酸鉀氧化性，將－CH3氧化成－COOH，然后在Fe、HCl作用下將－NO2還原成－NH2，即路線為；

答案為。