Question

8．對羥基苯甲酸丁酯（俗稱尼泊金丁酯）可用作防腐劑，對酵母和霉菌有很強的抑制作用，工業(yè)上常用對羥基苯甲酸與丁醇在濃硫酸催化下進行酯化反應(yīng)而制得．以下是某課題組開發(fā)的從廉價、易得的化工原料出發(fā)制備對羥基苯甲酸丁酯的合成路線：
已知：①通常在同一個碳原子上連有兩個羥基不穩(wěn)定，易脫水形成羰基；
②D可與銀氨溶液反應(yīng)生成銀鏡；
③F的核磁共振氫譜表明其有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫，且峰面積比為l：1．

回答下列問題：
（1）B中所含官能團的名稱為氯原子；B生成C的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)；
（2）D的結(jié)構(gòu)簡式為；
（3）由E生成F的化學(xué)反應(yīng)方程式為+3NaOH$\stackrel{高溫高壓}{→}$+NaCl+2H₂O；
（4）某種結(jié)構(gòu)的丁醇不能發(fā)生催化氧化反應(yīng)，寫出由G與該丁醇生成對羥基苯甲酸丁酯的反應(yīng)方程式+（CH₃）₃COH $→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$+H₂O；
（5）G的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的共有9種，其中核磁共振氫譜有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫的是（任寫一種結(jié)構(gòu)簡式）．

Answer 1

分析 由A的分子式為C₇H₈，最終合成對羥基苯甲酸丁酯可知，A為甲苯，甲苯在鐵作催化劑條件下，苯環(huán)甲基對位上的H原子與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成B，B為，結(jié)合信息②可知，D中含有醛基，B在光照條件下，甲基上的H原子與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成C，C為，C在氫氧化鈉水溶液中，甲基上的氯原子發(fā)生取代反應(yīng)，生成D，結(jié)合信息①可知，D為，D在催化劑條件下醛基被氧化生成E，E為，E在堿性高溫高壓條件下，結(jié)合信息③可知，苯環(huán)上的Cl原子被取代生成F，F(xiàn)為，F(xiàn)酸化生成對羥基苯甲酸G（），據(jù)此解答．

解答 解：由A的分子式為C₇H₈，最終合成對羥基苯甲酸丁酯可知，A為甲苯，甲苯在鐵作催化劑條件下，苯環(huán)甲基對位上的H原子與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成B，B為，結(jié)合信息②可知，D中含有醛基，B在光照條件下，甲基上的H原子與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成C，C為，C在氫氧化鈉水溶液中，甲基上的氯原子發(fā)生取代反應(yīng)，生成D，結(jié)合信息①可知，D為，D在催化劑條件下醛基被氧化生成E，E為，E在堿性高溫高壓條件下，結(jié)合信息③可知，苯環(huán)上的Cl原子被取代生成F，F(xiàn)為，F(xiàn)酸化生成對羥基苯甲酸G（），
（1）B為，B中所含官能團的名稱為氯原子，根據(jù)上面分析可知，B發(fā)生取代反應(yīng)生成C，
故答案為：氯原子；取代反應(yīng)；
（2）根據(jù)上面分析可知，D為，
故答案為：；
（3）E為，E在堿性高溫高壓條件下，結(jié)合信息③可知，苯環(huán)上的Cl原子被取代生成F為，化學(xué)反應(yīng)方程式為+3NaOH$\stackrel{高溫高壓}{→}$+NaCl+2H₂O，
故答案為：+3NaOH$\stackrel{高溫高壓}{→}$+NaCl+2H₂O；
（4）某種結(jié)構(gòu)的丁醇不能發(fā)生催化氧化反應(yīng)，則該醇為（CH₃）₃COH，由G（）與（CH₃）₃COH生成對羥基苯甲酸丁酯的反應(yīng)方程式為+（CH₃）₃COH $→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$+H₂O，
故答案為：+（CH₃）₃COH $→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$+H₂O；
（5）G為，G的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的結(jié)構(gòu)為苯環(huán)上連有三個基團，分別為-OH、-CHO、-OH，根據(jù)定二動一的原則，可知有6種，也可以是苯環(huán)連有兩個基團，分別為-OH、-OOCH，有鄰間對三種，所以共有9種，其中核磁共振氫譜有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫的是 ，
故答案為：9；．

點評 本題考查有機物合成和推斷，是有機化學(xué)中的重要題型，有機合成過程主要包括官能團的引入、官能團的消除、官能團的衍變、碳骨架的變化等，注意根據(jù)分子式結(jié)合對羥基苯甲酸丁酯確定A的結(jié)構(gòu)及發(fā)生的反應(yīng)．