Question

20．相對(duì)分子質(zhì)量為92的某芳香烴X是一種重要的有機(jī)化工原料，研究部門以它為初始原料設(shè)計(jì)出如下轉(zhuǎn)化關(guān)系圖（部分產(chǎn)物、合成路線、反應(yīng)條件略去）．其中A是一氯代物，H是一種功能高分子，鏈節(jié)組成為C₇H₅NO．

已知：
Ⅰ．  $\stackrel{KMnO_{4}/H+}{→}$
Ⅱ．  $\stackrel{Fe/HCl}{→}$（苯胺，易被氧化）
請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)與本題所給信息回答下列問題：
（1）H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是：或；
（2）反應(yīng)②的類型是氧化反應(yīng)；反應(yīng)③的生成物中含氮官能團(tuán)的電子式：；
（3）反應(yīng)①的化學(xué)方程式是：；
（4）反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式是：；
（5）有多種同分異構(gòu)體，寫出2種含有1個(gè)醛基和2個(gè)羥基的芳香族化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：；
（6）請(qǐng)用合成反應(yīng)流程圖表示出由和其他無機(jī)物合成 最合理的方案（不超過4步）．
反應(yīng)物反應(yīng)條件反應(yīng)物反應(yīng)條件…
例：$→_{反應(yīng)條件}^{反應(yīng)物}$…$→_{反應(yīng)條件}^{反應(yīng)物}$．

Answer 1

分析 X的相對(duì)分子質(zhì)量是92，A是一氯代物，A發(fā)生一系列反應(yīng)生成醇，根據(jù)醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知，X中含有苯環(huán)，苯基相對(duì)分子質(zhì)量是77，-CH₃的相對(duì)分子質(zhì)量是15，所以X是，B能連續(xù)被氧化，則B中含有醇羥基，所以A中氯原子位于烷基上，則A結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，A和NaOH的水溶液加熱發(fā)生取代反應(yīng)生成B，B為，C為，C發(fā)生銀鏡反應(yīng)生成D，D結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，D發(fā)生酸化得到E，E為；
X和濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)生成F，F(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，F(xiàn)反應(yīng)生成G，G反應(yīng)生成鄰氨基苯甲酸，因?yàn)榧谆�和苯胺都易被酸性高錳酸鉀溶液氧化，所以F發(fā)生氧化反應(yīng)生成G，G為，G發(fā)生還原反應(yīng)生成鄰氨基苯甲酸，鄰氨基苯甲酸發(fā)生縮聚反應(yīng)生成H，H結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 或   ，
（6）和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成，和氫氧化鈉的醇溶液加熱發(fā)生消去反應(yīng)生成，和氯氣發(fā)生加成反應(yīng)生成，發(fā)生取代反應(yīng)生成．

解答 解：X的相對(duì)分子質(zhì)量是92，A是一氯代物，A發(fā)生一系列反應(yīng)生成醇，根據(jù)醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知，X中含有苯環(huán)，苯基相對(duì)分子質(zhì)量是77，-CH₃的相對(duì)分子質(zhì)量是15，所以X是，B能連續(xù)被氧化，則B中含有醇羥基，所以A中氯原子位于烷基上，則A結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，A和NaOH的水溶液加熱發(fā)生取代反應(yīng)生成B，B為，C為，C發(fā)生銀鏡反應(yīng)生成D，D結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，D發(fā)生酸化得到E，E為；
X和濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)生成F，F(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，F(xiàn)反應(yīng)生成G，G反應(yīng)生成鄰氨基苯甲酸，因?yàn)榧谆�和苯胺都易被酸性高錳酸鉀溶液氧化，所以F發(fā)生氧化反應(yīng)生成G，G為，G發(fā)生還原反應(yīng)生成鄰氨基苯甲酸，鄰氨基苯甲酸發(fā)生縮聚反應(yīng)生成H，H結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 或   ，
（1）通過以上分析知，H結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 或   ，故答案為： 或   ；
（2）反應(yīng)②的類型是氧化反應(yīng)，反應(yīng)③的生成物中含氮官能團(tuán)是氨基，電子式為，
故答案為：氧化反應(yīng)；；
（3）甲苯發(fā)生硝化反應(yīng)生成鄰硝基甲苯，反應(yīng)①的化學(xué)方程式是，
故答案為：；
（4）苯甲醛發(fā)生銀鏡反應(yīng)生成苯甲酸銨，反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式是，
故答案為：；
（5）有多種同分異構(gòu)體，如果兩個(gè)羥基位于鄰位，有2種同分異構(gòu)體；如果兩個(gè)羥基位于間位，有3種同分異構(gòu)體，如果兩個(gè)羥基位于對(duì)位，有1種同分異構(gòu)體，所以符合條件的有6種，其中符合條件的兩種同分異構(gòu)體為，故答案為：；
（6）和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成，和氫氧化鈉的醇溶液加熱發(fā)生消去反應(yīng)生成，和氯氣發(fā)生加成反應(yīng)生成，發(fā)生取代反應(yīng)生成，所以其合成路線為，
故答案為：．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物的推斷及合成，為高頻考點(diǎn)，根據(jù)反應(yīng)條件、部分物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式結(jié)合題給信息進(jìn)行推斷，正確判斷各種物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是（5）（6）題，對(duì)學(xué)生要求較高，要熟練掌握常見官能團(tuán)及其性質(zhì)、反應(yīng)類型、反應(yīng)條件；注意：F先發(fā)生氧化反應(yīng)后發(fā)生還原反應(yīng)，二者順序不能調(diào)換，為易錯(cuò)點(diǎn)．