Question

某研究小组以甲苯为主要原料，采用以下路线合成医药中间体F和Y。

已知：

请回答下列问题：

（1）下列有关F的说法正确的是      。

A．分子式是C₇H₇NO₂Br

B．能形成内盐

C．能发生取代反应和缩聚反应

D．1 mol的 F最多可以和2 mol NaOH反应

（2）C→ D的反应类型是       。

（3）B→C的化学方程式是       。在合成F的过程中，B→C步骤不能省略，理由是    。

（4）写出同时符合下列条件的A的同分异构体的结构简式      （写出3个）。

①苯环上只有两种不同化学环境的氢原子  ②分子中含有

（5）以X和乙烯为原料可合成Y，请设计合成路线（无机试剂及溶剂任选）。

注：合成路线的书写格式参照如下示例流程图：

Answer

（1）B、C （2）氧化反应

（3）

氨基易被氧化，在氧化反应之前需先保护氨基

（4）

（5）

【解析】

试题分析：甲苯（）与浓硫酸和浓硝酸的混合物加热发生硝化反应得到A，A是对硝基甲苯，结构简式为；A在Fe和 HCl作用下发生还原反应得到B，B是对氨基甲苯，B为；B与 乙酸酐发生反应得到C，C为，C发生氧化反应得到D，D为；D与液溴在Fe作催化剂时发生取代反应得到E，E为；E在水作用下反应得到F，F为。另外甲苯被催化氧化得到苯甲醛X，X为；乙烯（CH2=CH2）被催化氧化得到乙醛CH3CHO；苯甲醛与乙醛在NaOH存在作用下发生反应得到,然后发生消去反应得到Y，Y为，据此回答。

（1）A.根据上述推断，F的分子式是C7H6NO2Br，A项错误；B.F分子中有羧基和氨基两种官能团，所以F能形成内盐，B项正确；C.F在分子结构中含有苯环及卤素原子，因此可发生取代反应，由于含有两个官能团（羧基和氨基），因此还可以发生缩聚反应，C项正确；D.在F中只有羧基能和NaOH溶液反应，所以1mol的F最多可以和1 mol NaOH发生反应，D项错误；答案选BC。

（2）根据上述分析，C→D的反应类型是氧化反应。

（3）根据上述推断，B→C的化学方程式是；

在合成F的过程中，B→C步骤不能省略，原因是氨基易被氧化，在氧化反应之前需先保护氨基。

（4）A的同分异构体，①苯环上只有两种不同化学环境的氢原子，说明该分子高度对称，取代基在对位；②分子中含有—CHO，符合条件的分子的结构简式为：。

（5）以苯甲醛和乙烯为原料可合成Y（），其合成路线为：。

【考点定位】考查有机合成路线，有机物的推断，有机反应类型，化学方程式的书写等知识。

【名师点晴】本题为有机框图、信息推断题，解这类题目的关键是看懂信息，明确各类有机物的基本反应类型和相互转化关系，题目难度中等。该类题综合性强，思维容量大，常以框图题或变相框图题的形式出现，解决这类题的关键是以反应类型为突破口，以物质类别判断为核心进行思考。经常在一系列推导关系中有部分物质已知，这些已知物往往成为思维“分散”的联结点。可以由原料结合反应条件正向推导产物，也可以从产物结合条件逆向推导原料，也可以从中间产物出发向两侧推导，审题时要抓住基础知识，结合新信息进行分析、联想、对照、迁移应用、参照反应条件推出结论。解题的关键是要熟悉烃的各种衍生物间的转化关系，不仅要注意物质官能团的衍变，还要注意同时伴随的分子中碳、氢、氧、卤素原子数目以及有机物相对分子质量的衍变，这种数量、质量的改变往往成为解题的突破口。由定性走向定量是思维深化的表现，将成为今后高考命题的方向之一。