Question

4．一種重要的有機化工原料有機物X，下面是以它為初始原料設(shè)計出如下轉(zhuǎn)化關(guān)系圖（部分產(chǎn)物、合成路線、反應(yīng)條件略去）．Y是一種功能高分子材料．

已知：
①X為芳香烴，其相對分子質(zhì)量為92
②烷基苯在高錳酸鉀的作用下，側(cè)鏈被氧化成羧基：

③   （苯胺，易被氧化）
請根據(jù)本題所給信息與所學(xué)知識回答下列問題：
（1）X的分子式為C₇H₈，其側(cè)鏈氫原子全部被苯環(huán)取代后，最多有13個碳原子共面；
（2）的名稱為鄰羥基苯甲酸，G中官能團名稱為硝基、羧基；
（3）反應(yīng)③的反應(yīng)類型是還原反應(yīng)；已知A為一氯代物，則E的結(jié)構(gòu)簡式是；
（4）反應(yīng)④的化學(xué)方程式為n$\stackrel{一定條件下}{→}$+（n-1）H₂O；
（5）阿司匹林有多種同分異構(gòu)體，滿足下列條件的同分異構(gòu)體有10種：
①含有苯環(huán)；
②既不能發(fā)生水解反應(yīng)，也不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；
③1mol該有機物能與2molNaHCO₃完全反應(yīng)．
（6）參照上述合成路線，結(jié)合所學(xué)知識，設(shè)計一條以A為原料制備的合成路線（無機試劑任用）．合成路線流程圖示例如下：
．

Answer 1

分析 相對分子質(zhì)量為92的某芳香烴X是一種重要的有機化工原料，令分子組成為CxHy，則$\frac{92}{12}$=7…8，由烷烴中C原子與H原子關(guān)系可知，該烴中C原子數(shù)目不能小于7，故該芳香烴X的分子式為C₇H₈，結(jié)構(gòu)簡式為，X與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成A，A轉(zhuǎn)化生成B，B催化氧化生成C，C能與銀氨溶液反應(yīng)生成D，故B含有醇羥基、C含有醛基，故A為，B為，C為，D酸化生成E，故D為，E為；在濃硫酸、加熱條件下與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)生成F，結(jié)合反應(yīng)③的產(chǎn)物可知F為，F(xiàn)轉(zhuǎn)化生成G，由于苯胺容易被氧化，由反應(yīng)信息Ⅰ、反應(yīng)信息Ⅱ可知，G為，發(fā)生反應(yīng)生成Y，Y為功能高分子化合物，故Y的結(jié)構(gòu)簡式為；與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成阿司匹林（）．
（6）在催化劑條件下發(fā)生加成反應(yīng)生成，再在氫氧化鈉醇溶液、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成，與氯氣發(fā)生加成反應(yīng)生成，最后在氫氧化鈉水溶液中發(fā)生水解反應(yīng)生成．

解答 解：相對分子質(zhì)量為92的某芳香烴X是一種重要的有機化工原料，令分子組成為CxHy，則$\frac{92}{12}$=7…8，由烷烴中C原子與H原子關(guān)系可知，該烴中C原子數(shù)目不能小于7，故該芳香烴X的分子式為C₇H₈，結(jié)構(gòu)簡式為，X與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成A，A轉(zhuǎn)化生成B，B催化氧化生成C，C能與銀氨溶液反應(yīng)生成D，故B含有醇羥基、C含有醛基，故A為，B為，C為，D酸化生成E，故D為，E為；在濃硫酸、加熱條件下與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)生成F，結(jié)合反應(yīng)③的產(chǎn)物可知F為，F(xiàn)轉(zhuǎn)化生成G，由于苯胺容易被氧化，由反應(yīng)信息Ⅰ、反應(yīng)信息Ⅱ可知，G為，發(fā)生反應(yīng)生成Y，Y為功能高分子化合物，故Y的結(jié)構(gòu)簡式為；與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成阿司匹林（）．
（1）通過以上分析知，X分子式為C₇H₈，結(jié)構(gòu)簡式為，其側(cè)鏈氫原子全部被苯環(huán)取代后，最多有13個碳原子共面，為兩個苯環(huán)上C原子和連接四個苯基的C原子，故答案為：C₇H₈；13；
（2）的名稱為鄰羥基苯甲酸，G為，G中官能團為硝基和羧基，故答案為：鄰羥基苯甲酸；硝基、羧基；
（3）反應(yīng)③的反應(yīng)類型是還原反應(yīng)，通過以上分析知，E的結(jié)構(gòu)簡式為；
故答案為：還原反應(yīng)；；
（4）鄰氨基苯甲酸在一定條件下反應(yīng)生成Y，反應(yīng)④的化學(xué)方程式為n$\stackrel{一定條件下}{→}$+（n-1）H₂O，
故答案為：n$\stackrel{一定條件下}{→}$+（n-1）H₂O；
（5）阿司匹林同分異構(gòu)體滿足下列條件：①含有苯環(huán)；②既不能發(fā)生水解反應(yīng)，也不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說明不含酯基和醛基；③1mol該有機物能與2molNaHCO₃完全反應(yīng)，說明含有兩個羧基，
如果取代基為-COOH、-CH₂COOH，有鄰間對3種結(jié)構(gòu)；
如果取代基為-CH（COOH）₂，有1種結(jié)構(gòu)；
如果取代基為兩個-COOH、一個-CH₃，兩個-COOH為相鄰位置，有2種同分異構(gòu)體；
如果兩個-COOH為相間位置，有3種同分異構(gòu)體；
如果兩個-COOH為相對位置，有1種同分異構(gòu)體；
所以符合條件的有10種，
故答案為：10；
（6）在催化劑條件下發(fā)生加成反應(yīng)生成，再在氫氧化鈉醇溶液、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成，與氯氣發(fā)生加成反應(yīng)生成，最后在氫氧化鈉水溶液中發(fā)生水解反應(yīng)生成，合成反應(yīng)流程圖為：，
故答案為：．

點評 本題考查有機物推斷，為高頻考點，側(cè)重考查學(xué)生分析推斷及合成路線設(shè)計能力，明確官能團及其性質(zhì)關(guān)系、反應(yīng)條件是解本題關(guān)鍵，難點是合成路線設(shè)計，可以采用正向或逆向方法進行設(shè)計，需要學(xué)生有過硬的綜合知識應(yīng)用能力，題目難度中等．