Question

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

已知：
①$→_{催化劑．△}^{RCH_{2}C-O-CCH_{2}R}$（R=CCOOH（R=-CH₃或-H）
②$\stackrel{Fe/HCl}{→}$
③$\stackrel{KMnO_{4}/H+}{→}$
回答下列問(wèn)題：
（1）由B生成C的反應(yīng)類型是氧化反應(yīng)，肉桂酸中所含官能團(tuán)的名稱是碳碳雙鍵和羧基．
（2）寫(xiě)出由A生成B的化學(xué)方程式：．
（3）質(zhì)譜圖顯示試劑b的相對(duì)分子質(zhì)量為58，分子中不含甲基，且為鏈狀結(jié)構(gòu)，寫(xiě)出肉桂酸與試劑b生成G的化學(xué)方程式：．
（4）當(dāng)試劑d過(guò)量時(shí)，可以選用的試劑d是c．
a．NaOH            b．Na₂CO₃          c．NaHCO₃
（5）寫(xiě)出C與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式：．
（6）在肉桂酸分子中碳碳雙鍵催化加氫后得到化合物X（分子式為C₉H₁₀O₂），X有多種同分異構(gòu)體，符合下列條件的有18種．
a．苯環(huán)上有兩個(gè)取代基；      b．能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；     c．與Na作用有H₂產(chǎn)生．

Answer 1

分析 由反應(yīng)的流程可看出：F生成肉桂酸發(fā)生信息①的反應(yīng)，所以可推知在MnO₂/H₂SO₄條件下氧化為F，和H₃COOOCCH₃反應(yīng)得，根據(jù)和G的分子式可知，和試劑b反應(yīng)生成G，質(zhì)譜圖顯示試劑b的相對(duì)分子質(zhì)量為58，分子中不含甲基，且為鏈狀結(jié)構(gòu)，則可判斷b為丙烯醇，和丙烯醇酯化得G為，和濃硝酸發(fā)生硝化反應(yīng)生成A，根據(jù)PAS-Na的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可推斷A為，和Br₂鹵化在甲基鄰位引入Br得B為，B被酸性高錳酸鉀氧化成C為，則試劑c為酸性高錳酸鉀溶液，將甲基氧化為羧基得C，C堿性條件下水解后，再酸化得D為，D中硝基被還原為氨基得E為，E和碳酸氫鈉反應(yīng)得PAS-Na，據(jù)此分析解答．

解答 解：由反應(yīng)的流程可看出：F生成肉桂酸發(fā)生信息①的反應(yīng)，所以可推知在MnO₂/H₂SO₄條件下氧化為F，和H₃COOOCCH₃反應(yīng)得，根據(jù)和G的分子式可知，和試劑b反應(yīng)生成G，質(zhì)譜圖顯示試劑b的相對(duì)分子質(zhì)量為58，分子中不含甲基，且為鏈狀結(jié)構(gòu)，則可判斷b為丙烯醇，和丙烯醇酯化得G為，和濃硝酸發(fā)生硝化反應(yīng)生成A，根據(jù)PAS-Na的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可推斷A為，和Br₂鹵化在甲基鄰位引入Br得B為，B被酸性高錳酸鉀氧化成C為，則試劑c為酸性高錳酸鉀溶液，將甲基氧化為羧基得C，C堿性條件下水解后，再酸化得D為，D中硝基被還原為氨基得E為，E和碳酸氫鈉反應(yīng)得PAS-Na，
（1）根據(jù)上面的分析可知，由B生成C的反應(yīng)類型是氧化反應(yīng)，肉桂酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，其中含有官能團(tuán)的名稱是碳碳雙鍵和羧基，
故答案為：氧化反應(yīng)； 碳碳雙鍵和羧基；
（2）由A生成B的化學(xué)方程式為，
故答案為：；
（3）G為，b為丙烯醇，肉桂酸與試劑b生成G的化學(xué)方程式為，
故答案為：；
（4）試劑d可以將羧基轉(zhuǎn)化為其鈉鹽，而不能和酚羥基反應(yīng)，一定是NaHCO₃，故選：c；
（5）根據(jù)以上分析，C為，C中含有羧基和溴原子，所以和氫氧化鈉溶液水解、中和的方程式為：，
故答案為：；
（6）X的分子式為C₉H₁₀O₂，X的同分異構(gòu)體，符合下列條件a．苯環(huán)上有兩個(gè)取代基；b．能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說(shuō)明有醛基；c．與Na作用有H₂產(chǎn)生，說(shuō)明有-OH結(jié)構(gòu)，符合條件的X的異構(gòu)體可以是苯環(huán)上連有-OH、-CH₂CH₂CHO或-OH、-CH（CH₃）CHO或-CH₃、-CH（OH）CHO或-CHO、-CH₂CH₂OH或-CH₂CHO、-CH₂OH或-CHO、-CH（CH₃）OH，每種都有鄰間對(duì)三種結(jié)構(gòu)，所以共有18種，
故答案為：18．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物合成及結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，為高頻考點(diǎn)，把握官能團(tuán)與性質(zhì)的關(guān)系為解答的關(guān)鍵，注意合成流程中官能團(tuán)及結(jié)構(gòu)的變化，側(cè)重分析能力及知識(shí)遷移能力的考查，（6）中同分異構(gòu)體的判斷是解答的難點(diǎn)，題目難度中等．