Question

7．以甲苯為原料可以合成某種食用香料（有機物G）和某種治療肺結(jié)核藥物的有效成分（有機物PAS-Na）的路線如下：

已知：
①
②
根據(jù)所給信息回答下列問題：
（1）肉桂酸不能夠發(fā)生的反應類型有B；
A．加成     B．消去    C．氧化    D．還原    E．取代    F．聚合
（2）由B生成C的反應中新生成的官能團名稱為羧基；
（3）當試劑d過量時，可以選用的試劑d是C（填字母序號）；
A．NaOH             B．Na₂CO₃         C．NaHCO₃
（4）A物質(zhì)的名稱為：對硝基甲苯或4-硝基甲苯；試機a的結(jié)構(gòu)簡式為（CH₃CO）₂O；
（5）質(zhì)譜圖顯示試劑b的相對分子質(zhì)量為58，分子中不含甲基，且為鏈狀結(jié)構(gòu)，寫出肉桂酸與試劑b生成G的化學方程式：；
（6）寫出C與NaOH反應的化學方程式：；
（7）E物質(zhì)的同分異構(gòu)體，符合下列條件的一共有13種．
①含有硝基官能團；   ②所有官能團都與苯環(huán)直接相連．
寫出其中核磁共振氫譜上三組吸收峰的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式．

Answer 1

分析 F和試劑a在催化劑、加熱條件下反應生成肉桂酸，根據(jù)信息①知，F(xiàn)為、a為CH₃COOOCH₃，肉桂酸和b反應生成G，G中不飽和度=$\frac{12×2+2-12}{2}$=7，肉桂醛和G中氧原子個數(shù)相等，根據(jù)C原子守恒知，b中含有3個碳原子，質(zhì)譜圖顯示試劑b的相對分子質(zhì)量為58，分子中不含甲基，且為鏈狀結(jié)構(gòu)，肉桂酸的不飽和度為6，則b中含有一個不飽和鍵，其結(jié)構(gòu)簡式為CH₂=CHCH₂OH；
甲苯發(fā)生一系列反應生成PAS-Na，根據(jù)PAS-Na結(jié)構(gòu)簡式知，甲苯和硝酸發(fā)生對位取代反應生成A，A結(jié)構(gòu)簡式為，A和溴發(fā)生取代反應生成B，根據(jù)PAS-Na知，發(fā)生甲基的鄰位取代，B結(jié)構(gòu)簡式為，B被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成C，C結(jié)構(gòu)簡式為，試劑c為NaOH的水溶液，C和NaOH反應然后酸化生成D，D結(jié)構(gòu)簡式為，根據(jù)信息②知，E結(jié)構(gòu)簡式為，E和碳酸鈉反應生成PAS-Na，則d為NaHCO₃，據(jù)此分析解答．

解答 解：F和試劑a在催化劑、加熱條件下反應生成肉桂酸，根據(jù)信息①知，F(xiàn)為、a為CH₃COOOCH₃，肉桂酸和b反應生成G，G中不飽和度=$\frac{12×2+2-12}{2}$=7，肉桂醛和G中氧原子個數(shù)相等，根據(jù)C原子守恒知，b中含有3個碳原子，質(zhì)譜圖顯示試劑b的相對分子質(zhì)量為58，分子中不含甲基，且為鏈狀結(jié)構(gòu)，肉桂酸的不飽和度為6，則b中含有一個不飽和鍵，其結(jié)構(gòu)簡式為CH₂=CHCH₂OH；
甲苯發(fā)生一系列反應生成PAS-Na，根據(jù)PAS-Na結(jié)構(gòu)簡式知，甲苯和硝酸發(fā)生對位取代反應生成A，A結(jié)構(gòu)簡式為，A和溴發(fā)生取代反應生成B，根據(jù)PAS-Na知，發(fā)生甲基的鄰位取代，B結(jié)構(gòu)簡式為，B被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成C，C結(jié)構(gòu)簡式為，試劑c為NaOH的水溶液，C和NaOH反應然后酸化生成D，D結(jié)構(gòu)簡式為，根據(jù)信息②知，E結(jié)構(gòu)簡式為，E和碳酸氫鈉反應生成PAS-Na，則d為NaHCO₃，
（1）肉桂酸中含有碳碳雙鍵、苯環(huán)和羧基，能發(fā)生加成反應、加聚反應、氧化反應、取代反應、還原反應，但不能發(fā)生消去反應，故選B；
（2）B結(jié)構(gòu)簡式為，C結(jié)構(gòu)簡式為，所以B到C新生官能團為羧基，故答案為：羧基；
（3）通過以上分析知，d試劑為碳酸氫鈉，故選C；
（4）通過以上分析知，A為對硝基甲苯或4-硝基甲苯，試劑a為（CH₃CO）₂O，故答案為：對硝基甲苯或4-硝基甲苯；（CH₃CO）₂O；
（5）肉桂酸和丙烯醇發(fā)生酯化反應生成G，反應方程式為，
故答案為：；
（6）C結(jié)構(gòu)簡式為，C和NaOH的水溶液反應方程式為，
故答案為：；
（7）E為，E的同分異構(gòu)體符合下列條件：①含有硝基官能團、②所有官能團都與苯環(huán)直接相連，如果含有-CH₃、-OH、-NO₂，如果-CH₃、-OH相鄰有4種同分異構(gòu)體，如果-CH₃、-OH相間有4種同分異構(gòu)體，如果-CH₃、-OH相對有2種同分異構(gòu)體；
如果含有-OCH₃和硝基有鄰間對3種同分異構(gòu)體；
所以符合條件的有13種同分異構(gòu)體；
其中核磁共振氫譜上三組吸收峰的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為，
故答案為：13；．

點評 本題考查有機物推斷，為高考高頻點，根據(jù)流程圖中物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡式、分子式、反應條件結(jié)合題給信息進行推斷，熟悉常見有機物結(jié)構(gòu)性質(zhì)，難點是（7）中同分異構(gòu)體種類判斷，采用“定一議二”的方法判斷，題目難度中等．