(4)写出同时符合下列条件的物质E的同分异构体的结构简式___________(写一种)。 ①不能与Fe3+发生显色反应 ②可以发生银镜反应
③苯环上有两种不同化学环境的氢原子
(5)已知:
写出以
和CH3CH2OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,
合成路线流程图示例见本题题干)。_________________ 【答案】羟基、羰基 取代反应
、
、
【解析】 【分析】
分析题中合成路线,可知,A→B为A在浓硫酸、浓硝酸作用下发生硝化反应,B中-C≡N与NaOH水溶液反应,产物酸化后为C。C中-NO2经Fe和HCl的作用被还原成-NH2,生成D。根据F和E的分子式以及F与间二苯酚(【详解】
(1)根据F分子结构,可看出分子中含有酚羟基和羰基;答案为:羟基、羰基;
(2)分析A、B分子结构及反应条件,可知A→B为硝化反应,属于取代反应;答案为:取代反应; (3)根据题给信息,D为对氨基苯乙酸,分析反应E→F可知,其产物为物质E与间苯二酚发生取代反应所得,结合E分子式为C8H8O3,可知E为对羟基苯乙酸
;答案为:
;
)的结构简式,通过逆推方法,可推断出E的结构简式。据此分析。
(4)不能与Fe3+发生显色反应,说明不含酚羟基,可以发生银镜反应,说明有醛基或甲酸酯基,苯环上有两种不同化学环境的氢原子,结合C物质的结构可推知苯环上有两个处于对位的不同基团,可能的结构有
、、
、、
。答案为:;
(5)根据信息,甲苯先发生硝化反应生成硝基甲苯,将硝基甲苯上的甲基氧化,再酯化,最后将硝基还原反应。答案为:
。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.化合物H是一种用于合成胃酸分泌调节剂的药物中间体,其合成路线流程图如图:
已知B为烃,其中含碳元素的质量分数为92.31%,其相对分子质量小于110。回答下列问题: (1)H的官能团名称是__。 (2)X的名称为__。
(3)I→J的反应条件为__;A→B的反应类型为__。 (4)B分子中最多有__个碳原子在一条直线上。
(5)化合物I的多种同分异构体中,同时满足下列条件的同分异构体有__种。
①能发生水解反应和银镜反应②能与FeCl3溶液发生显色反应③苯环上有四个取代基,且苯环上一卤代物只有一种。其中,核磁共振氢谱有5组吸收峰物质的结构简式为__(任写一种即可)。
(6)参照上述合成路线,写出由F、甲醇、甲酸甲酯为有机原料制备的合成路线流程图
___(无机试剂任选)。
(7)酸或醇都能发生酯化反应。酸催化下酯化反应的历程可表示为(箭头表示原子或电子的迁移方向):
据此完成4-羟基丁酸在酸催化下生成4-羟基丁酸内酯()的反应历程:
__。
【答案】酯基、醛基 乙炔 浓硫酸、加热 加成反应 3 6 或
【解析】 【分析】
采用逆推法,由F的结构简式及反应条件,可推出E为
,则C为
,再据反应条件,逆推出D为
。由信息“B为烃,其中含碳元素的质量分数为92.31%,其相对
分子质量小于110”,可确定B的相对分子质量为
12?8=104,从而确定分子式为C8H8,结合C的结构
92.31%。
简式,可确定B为【详解】 (1)H的结构简式为
,则X为CH≡CH。由H的结构简式及反应条件,可确定I为
,则其官能团名称是酯基、醛基。答案为:酯基、醛基;
(2)由以上分析可知,X为CH≡CH,名称为乙炔。答案为:乙炔; (3)由
→
,醇转化为烯,则发生醇的消去反应,反应条件为浓硫酸、加热;
由(4)
→的反应类型为加成反应。答案为:浓硫酸、加热;加成反应;
分子中最多有3个碳原子(与1个双键碳原子相连的苯环上的碳及苯环斜对角线上的碳)
在一条直线上。答案为:3; (5)化合物I(
)的多种同分异构体中,同时满足条件“①能发生水解反应和银镜反应②能与
FeCl3溶液发生显色反应③苯环上有四个取代基,且苯环上一卤代物只有一种”的同分异构体中,应含有酚羟基、HCOO-和两个-C2H5,或酚羟基、HCOOCH2CH2-和两个-CH3,或酚羟基、HCOOCH(CH3)-和两个-CH3,两个含氧基团在苯环的对位,而两个-C2H5或两个-CH3分别在酚羟基的邻位或间位,异构体共有6种。其
中,核磁共振氢谱有5组吸收峰物质的结构简式为或。答案为:6;
或;
(6)借助题中从酯化的流程中的信息,让与甲醇在浓硫酸作用下发生酯化反
应生成,再与甲酸甲酯发生取代反应生成,然后再氧化、水解,从而得到
目标有机物。合成路线流程图为:
。答案为:
;
(7)由4-羟基丁酸在酸催化下生成4-羟基丁酸内酯(⑤三步,便可制得目标有机物,反应历程为:
),在两步流程之后,借助已知信息中的③、④、
。
答案为:。
【点睛】
书写同分异构体时,应依据信息,先确定官能团及可能的原子团,再确定基团所在位置。需要注意的是,同分异构体书写完成后,还需进行审核,以防错误的发生。
19.分离出合成气中的H2,用于氢氧燃料电池。如图为电池示意图。
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