Question

【題目】α-苯基丙烯酸可用于合成人造龍涎香，現(xiàn)以甲苯為原料，按下列方法合成(從F開始有兩條合成路線)

已知：①CH3CH2Br＋NaCN CH3CH2CN＋NaBr

②CH3CH2CN CH3CH2COOH

完成下列填空：

(1)寫出反應(yīng)④的反應(yīng)類型是________反應(yīng)；寫出反應(yīng)①所需試劑與條件是 _________。

(2)寫出C的結(jié)構(gòu)簡式：_____________________。

(3)寫出一種符合下列條件的F的同分異構(gòu)體___________________。

①氧原子不與苯環(huán)直接相連；②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；③1mol該物質(zhì)與足量鈉反應(yīng)產(chǎn)生1mol氫氣；④有5種不同氫原子。

(4)檢驗(yàn)E是否完全轉(zhuǎn)化為F的方法是_____________________。

(5)路線二與路線一相比不太理想，理由是_______________________。

(6)利用已知條件，設(shè)計一條由制備的合成路線。___________________________

(合成路線的表示方法為)

Answer 1

【答案】還原(或加成) 液溴、光照 取樣，加入新制氫氧化銅，加熱煮沸如無磚紅色沉淀出現(xiàn)，說明E已完全轉(zhuǎn)化為F H既有羥基又有羧基，在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應(yīng)同時，H物質(zhì)分子內(nèi)或分子間還會生成酯類副產(chǎn)物，影響產(chǎn)率

【解析】

根據(jù)“以甲苯為原料”，可知C7H8為，反應(yīng)①為取代反應(yīng)，結(jié)合題給信息可知，A結(jié)構(gòu)簡式為，A發(fā)生信息①的反應(yīng)，則B結(jié)構(gòu)簡式為，B發(fā)生水解反應(yīng)生成C，結(jié)合信息②和C分子式可知，C結(jié)構(gòu)簡式為，根據(jù)D分子式與E的結(jié)構(gòu)可知，C與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成D，D結(jié)構(gòu)簡式為，D發(fā)生取代反應(yīng)生成E，E發(fā)生還原反應(yīng)生成F，F發(fā)生水解反應(yīng)生成H，F發(fā)生消去反應(yīng)生成G，G發(fā)生水解反應(yīng)生成α-苯基丙烯酸，H發(fā)生消去反應(yīng)生成α-苯基丙烯酸。由制備，可通過消去、取代將-Br轉(zhuǎn)移到與苯環(huán)直接連接的碳原子上，再通過信息①、②反應(yīng)，使之轉(zhuǎn)化為-COOH。

(1)反應(yīng)④是E中的醛基被還原成羥基，所以是還原（加成）反應(yīng)；由上面的分析可知反應(yīng)①是轉(zhuǎn)化為，所以需要液溴、光照。

(2)由上述分析可知C為。

(3)F的分子式為C11H14O3，不飽和度是5，說明除了苯環(huán)還含有1個雙鍵或者環(huán)。要求能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說明含有-CHO或者-OOCH。要求1mol該物質(zhì)與足量鈉反應(yīng)產(chǎn)生1mol氫氣，說明含有-OH或者-COOH，但如果含有-COOH，因?yàn)?/span>F的不飽和度只有5，則不可能含有-CHO或者-OOCH，所以寫出的F的同分異構(gòu)體不含有-COOH，而是含有2個-OH。因?yàn)?/span>F只有3個氧原子，2個-OH有2個O，所以寫出的F的同分異構(gòu)體不可能還有-OOCH，所以含有的是-CHO。所以寫出的F的同分異構(gòu)體含有的碎片有：苯環(huán)、2個-OH、1個-CHO、4個C。又因?yàn)橐�求氧原子不與苯環(huán)直接相連，有5種不同氫原子，所以寫出的F的同分異構(gòu)體是。

(4)E轉(zhuǎn)化為F，是醛基轉(zhuǎn)化為羥基，只要檢驗(yàn)是否還存在醛基即可，即取樣，加入新制氫氧化銅，加熱煮沸如無磚紅色沉淀出現(xiàn)，說明E已完全轉(zhuǎn)化為F。

(5) H既有羥基又有羧基，在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應(yīng)同時，H物質(zhì)分子內(nèi)或分子間還會生成酯類副產(chǎn)物，影響產(chǎn)率。

(6) 由制備，可通過消去、取代將Br轉(zhuǎn)移到與苯環(huán)直接連接的碳原子上，再通過信息①、②反應(yīng)，使之轉(zhuǎn)化為-COOH，所以合成路線是。