Question

【題目】金屬有機催化體系的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展對有機合成策略的革新起到關鍵的決定性作用。最近，中國科學家采用新型錳催化體系，選擇性實現(xiàn)了簡單酮與亞胺的芳環(huán)惰性C-H的活化反應。利用該反應制備化合物W的合成路線如下：

已知：①A為常見的有機物；D為苯的同系物，分子式為C7H8

②

回答下列問題：

(1)B中官能團的名稱是__________，F的化學名稱是____________。

(2)W的分子式為__________。

(3)D→F，E+H→W的反應類型分別是___________、_____________。

(4)A與銀氨溶液加熱反應的化學方程式為__________。C和D生成E的化學方程式為_________。

(5)芳香化合物L是E的同分異構體。若L能發(fā)生銀鏡反應，則L可能的結構有______種，其中核磁共振氫譜有四組峰的結構簡式為__________(任寫一種)。

(6)請以甲苯、丙酮(CH3COCH3)等為原料制備 ，寫出相應的合成路線流程圖(無機試劑任用)_________。

Answer 1

【答案】羧基 4-硝基甲苯(或對硝基甲苯) C18H21NO或C18H21ON 取代反應 加成反應 CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3 14 或

【解析】

由B的分子組成，可確定A分子中含有2個碳原子，再由A轉化為B的條件，可確定A為醛，從而得出A的結構簡式為CH3CHO，B的結構簡式為CH3COOH；由B轉化為C，發(fā)生取代反應，C的結構簡式為CH3COCl；D為苯的同系物，分子式為C7H8，則D為；參照W的結構，可確定E為。參照W的結構，由D的結構簡式，可確定F為，G為；由信息②，可確定H為。

(1)由以上分析可知，B為CH3COOH，官能團的名稱是羧基，F的結構簡式為，化學名稱是4-硝基甲苯(或對硝基甲苯)。答案為：羧基；4-硝基甲苯(或對硝基甲苯)；

(2)W的鍵線式結構為，按碳的四價原則，由碳原子數(shù)為18，可算出或數(shù)出氫原子數(shù)為21，從而得出其分子式為C18H21NO或C18H21ON。答案為：C18H21NO或C18H21ON；

(3) 由，+，可確定反應類型分別是取代反應、加成反應。答案為：取代反應；加成反應；

(4) CH3CHO與銀氨溶液加熱反應，生成CH3COONH4、Ag、NH3等，化學方程式為CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3。CH3COCl和生成和HCl，化學方程式為。答案為：CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3；；

(5)芳香化合物L是的同分異構體。若L能發(fā)生銀鏡反應，則L分子中含有醛基，分子中除去苯環(huán)、醛基外，還含有2個碳原子的烷烴基，可能為分子中含有1個取代基-CH2CH2CHO、-CH(CH3)CHO共2種異構體，含有1個-CHO、1個-CH2CH3或1個-CH2CHO、1個-CH3共6種異構體，含有1個-CHO、2個-CH3共6種異構體，其可有結構共有14種，其中核磁共振氫譜有四組峰的結構簡式為或 。答案為：14；或 ；

(6)以甲苯、丙酮(CH3COCH3)等為原料制備 ，由信息②，應將甲苯先轉化為對甲基苯胺，再與丙酮發(fā)生反應便可生成；據(jù)產(chǎn)物中原子團的位置，應先在甲苯對位上引入硝基，再還原為氨基。相應的合成路線流程圖為。答案為：。