Question

11．沐舒坦（結構簡式為，不考慮立體異構）是臨床上使用廣泛的．下圖所示的其多條合成路線中的一條（反應試劑和反應條件均未標出）

已知：①
②反應⑤得到的產(chǎn)物易被氧化
完成下列填空：
（1）寫出反應①的試劑和反應條件HNO₃、濃硫酸、水浴加熱．
（2）反應①～⑥中屬于取代反應的有4處．反應③的類型還原反應，反應②和③的順序不能顛倒，其原因是氨基易被氧化，利用高錳酸鉀、加熱的條件下氧化甲基轉化為羧基的同時也會將氨基氧化． 
 （3）B的結構簡式為．
（4）寫出A在一定條件下反應生成高分子化合物的化學方程式．
（5）反應⑥中除加入反應試劑C外，還需要加入K₂CO₃，其目的是為了中和生成的HCl，防止氨基和鹽酸發(fā)生反應．
（6）寫出C的一種能發(fā)生水解反應，且只含3種不同化學環(huán)境氫原子的同分異構體的結構簡式．

Answer 1

分析 結合產(chǎn)物的結構簡式，利用流程圖和起始原料的分子式知，起始原料為甲苯，所以反應①是甲苯和硝酸在濃硫酸作催化劑、加熱條件下發(fā)生取代反應生成鄰硝基甲苯，根據(jù)題意知，反應②是鄰硝基甲苯和高錳酸鉀在加熱條件下發(fā)生氧化反應生成鄰硝基苯甲酸，反應③是鄰硝基苯甲酸經(jīng)還原反應使硝基轉化為氨基，所以A的結構簡式為：，反應④是A和甲醇發(fā)生酯化反應生成，然后在溴化鐵作催化劑作用下，與溴發(fā)生取代反應（反應⑤），利用取代基的④定位效應知，溴原子取代氨基的鄰、對位上氫原子，因此反應⑤生成物的結構簡式為：，
結合流程圖中B物質反應前后物質的結構簡式，利用B的分子式可推知B的結構簡式為：，反應⑥中有HCl生成，而氯化氫與氨基可發(fā)生反應，可知反應⑥中加入碳酸鉀的作用是中和反應生成的鹽酸，同時防止鹽酸和氨基發(fā)生反應，C物質的結構簡式為：，分子式為C₆H₁₃NO，該物質可水解的同分異構體只能含有肽鍵，結合只含3種化學環(huán)境下不同的氫原子，可知肽鍵兩端連接的烷基中都只含一種氫原子，因此兩個烷基只能是甲基和-C（CH₃）₃，由此可寫出滿足條件的兩種同分異構體的結構簡式．

解答 解：結合產(chǎn)物的結構簡式，利用流程圖和起始原料的分子式知，起始原料為甲苯，所以反應①是甲苯和硝酸在濃硫酸作催化劑、加熱條件下發(fā)生取代反應生成鄰硝基甲苯，根據(jù)題意知，反應②是鄰硝基甲苯和高錳酸鉀在加熱條件下發(fā)生氧化反應生成鄰硝基苯甲酸，反應③是鄰硝基苯甲酸經(jīng)還原反應使硝基轉化為氨基，所以A的結構簡式為：，反應④是A和甲醇發(fā)生酯化反應生成，然后在溴化鐵作催化劑作用下，與溴發(fā)生取代反應（反應⑤），利用取代基的④定位效應知，溴原子取代氨基的鄰、對位上氫原子，因此反應⑤生成物的結構簡式為：，
結合流程圖中B物質反應前后物質的結構簡式，利用B的分子式可推知B的結構簡式為：，反應⑥中有HCl生成，而氯化氫與氨基可發(fā)生反應，可知反應⑥中加入碳酸鉀的作用是中和反應生成的鹽酸，同時防止鹽酸和氨基發(fā)生反應，C物質的結構簡式為：，
（1）在濃硫酸作催化劑、水浴加熱條件下，濃硝酸和甲苯發(fā)生取代反應生成鄰硝基甲苯，
故答案為：HNO₃、濃硫酸、水浴加熱；
（2）根據(jù)上面的分析可知，反應①～⑥中屬于取代反應的有①④⑤⑥，共4處．反應③的類型是還原反應，因氨基易被氧化，如果反應②③顛倒，再利用高錳酸鉀、加熱的條件下氧化甲基轉化為羧基的同時也會將氨基氧化，所以反應②和③的順序不能顛倒，
故答案為：4；還原反應；氨基易被氧化，利用高錳酸鉀、加熱的條件下氧化甲基轉化為羧基的同時也會將氨基氧化；
（3）通過以上知，B的結構簡式為，
故答案為：；
（4）A的結構簡式為：，A在一定條件下發(fā)生縮聚反應生成高分子化合物的化學方程式為，
故答案為：；
（5）反應⑥中有HCl生成，而氯化氫與氨基可發(fā)生反應，可知反應⑥中加入碳酸鉀的作用是中和反應生成的鹽酸，同時防止鹽酸和氨基發(fā)生反應，
故答案為：生成的HCl；氨基和鹽酸發(fā)生反應；
（6）C物質的結構簡式為：，分子式為C₆H₁₃NO，該物質可水解的同分異構體只能含有肽鍵，結合只含3種化學環(huán)境下不同的氫原子，可知肽鍵兩端連接的烷基中都只含一種氫原子，因此兩個烷基只能是甲基和-C（CH₃）₃，所以其同分異構體為：，
故答案為：．

點評 本題考查了有機物的推斷、結構和性質，明確有機物的官能團及其性質是解本題關鍵，注意結合題給信息進行分析解答，難度中等．