Question

【題目】以苯為原料合成F，轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：

F是一種具有重要工業(yè)價(jià)值的芳香化合物，含有C、H、O、N 四種元素，其蒸氣密度是相同狀況下氫氣密度的74.5倍，分子中有兩個(gè)互為對(duì)位的取代基。C能與碳酸氫鈉反應(yīng)，試劑②為Fe/HCl。已知：

①

②苯胺：弱堿性，易氧化

③

請(qǐng)回答下列問題：

（1）反應(yīng)① 為加成反應(yīng)，寫出A的化學(xué)式_________。

（2）B中所含官能團(tuán)的名稱為_______；生成B時(shí)，常伴有附反應(yīng)發(fā)生，反應(yīng)所得產(chǎn)物除B外可能還含有____________（寫出一種的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式）。

（3）試劑①是指_________；試劑①和試劑②的順序能否互換________；為什么？________。

（4）E生成F的化學(xué)方程式___________________。

（5）參照上述合成路線，以(CH3)2CHCHO為原料（無機(jī)試劑任選），設(shè)計(jì)制備(CH3)2CHCOCH3的合成路線。________________。

Answer 1

【答案】 C3H6 硝基 KMnO4(H+) 不能 如果先還原后氧化，則還原生成的胺基又會(huì)被氧化

【解析】試題分析：本題以用苯合成重要的芳香族化合物F為載體，重點(diǎn)考查考生對(duì)官能團(tuán)、有機(jī)反應(yīng)原理、烴基對(duì)苯環(huán)的活化作用等基礎(chǔ)知識(shí)的的掌握情況，考查考生對(duì)有機(jī)反應(yīng)中官能團(tuán)的保護(hù)策略、有機(jī)合成路徑的設(shè)計(jì)、取代反應(yīng)原理等知識(shí)的理解程度，以及對(duì)信息的準(zhǔn)確快速理解能力、有機(jī)流程的分析能力、有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用能力。

解析：已知合成流程中，苯與A發(fā)生加成反應(yīng)[ 題（1）提示 ] 通過反應(yīng)①生成異丙基苯，因此反應(yīng)物A是一種烯烴，結(jié)合產(chǎn)物A為CH2=CHCH3。在第二步發(fā)生硝化反應(yīng)，由于最終的F分子中有兩個(gè)互為對(duì)位的取代基，所以該硝化反應(yīng)只在對(duì)位取代一個(gè)硝基—NO2，即B為。C能與NaHCO3反應(yīng)，所以C分子中含有—COOH，結(jié)合已知①，B→C為被酸性KMnO4氧化生成（物質(zhì)C）。根據(jù)已知③，E→F為RCOCl與CH3CH2MgCl的取代反應(yīng)生成R COCH2CH3，且E、F中均含有苯環(huán)，這樣F的相對(duì)分子質(zhì)量剩余部分約為74.5×2-78-57=17，所以原B中含有的—NO2不可能存在。則C→E其中有一步是通過已知反應(yīng)②將—NO2還原成—NH2，這一步是D→E，試劑②是Fe和HCl，C→D為—COOH轉(zhuǎn)變成—COCl的取代反應(yīng)，則D為，E為，F(xiàn)是，相對(duì)分子質(zhì)量恰好為149。

（1）反應(yīng)①為與CH2=CHCH3的加成反應(yīng)，A是CH2=CHCH3。正確答案：C3H6。（2）B是，官能團(tuán)是—NO2（硝基）。由于—CH(CH3)2對(duì)苯環(huán)的活化作用，所以苯環(huán)的—CH(CH3)2鄰對(duì)位都可能取代，所有產(chǎn)物包括僅取代鄰位、對(duì)位各1種，取代鄰位、對(duì)位的兩個(gè)位置共2種，取代所有3個(gè)位置的1種，一共是5種，除去B本身，還可能有4種產(chǎn)物。正確答案：硝基、（任意選擇一種）。（3）試劑①是將—CH(CH3)2氧化生成—COOH，應(yīng)當(dāng)選擇酸性高錳酸鉀溶液。由于苯胺容易被氧化，所以必須先氧化—CH(CH3)2，然后再通過還原將—NO2轉(zhuǎn)變成—NH2，以防止得到的—NH2被酸性高錳酸鉀氧化。正確答案：KMnO4(H+)、 不能、如果先還原后氧化，則還原生成的胺基又會(huì)被氧化。（4）E ( )與CH3CH2MgCl反應(yīng)生成F ()，另一產(chǎn)物為MgCl2。正確答案：。（5）(CH3)2CHCHO制備(CH3)2CHCOCH3過程中需要使碳鏈中碳原子數(shù)增加1個(gè)，這只能通過已知反應(yīng)③完成，因此(CH3)2CHCHO先要轉(zhuǎn)變成(CH3)2CHCOOH，再轉(zhuǎn)變成(CH3)2CHCOCl，(CH3)2CHCOCl與CH3MgCl反應(yīng)即可得到所需產(chǎn)物。正確答案：