Question

【化学—有机化学基础】有机物PAS-Na是一种治疗肺结核药物的有效成分，有机物G是一种食用香料，以甲苯为原料合成这两种物质的路线如下：

回答下列问题：

（1）生成A的反应类型是              。

（2）F中含氧官能团的名称是               ；试剂a的结构简式为                   。

（3）写出由A生成B的化学方程式：                                。

（4）质谱图显示试剂b的相对分子质量为58，分子中不含甲基，且为链状结构，写出肉桂酸与试剂b生成G的化学方程式：。                                    

（5）当试剂d过量时，可以选用的试剂d是                    （填字母序号）。

a．NaHCO₃        b．NaOH  c．Na₂CO₃

（6）写出C与足量NaOH在一定条件反应的化学方程式                         。（不用写条件）

（7）肉桂酸有多种同分异构体，符合下列条件的有              种。

a．苯环上有三个取代基；

b．能发生银镜反应，且1mol该有机物最多生成4molAg。

由上述符合条件的同分异构体中，写出苯环上有两种不同化学环境氢原子的有机物的结构简式                   （任写一种即可）。

Answer

（1）取代反应（或硝化反应）（2）醛基

（3）

（4）

（5）a（6）

（7）6 或

【解析】

试题分析：（1）根据反应条件可知甲苯生成A是甲苯与浓硝酸、浓硫酸发生的硝化反应，则反应类型是取代反应。

（2）根据已知信息①可知F中应该含有醛基，发生信息①的反应转化为肉桂酸，则F中的含氧官能团是醛基。根据已知信息①和肉桂酸的结构简式可知试剂a的结构简式为。

（3）根据有机物PAS-Na的结构简式可知A应该是甲基对位上的氢原子被硝基取代，A生成B是甲基邻位上的氢原子被溴原子取代。B生成C则是B中甲基被氧化生成羧基。C发生水解反应生成D，即溴原子被羟基取代。D中的硝基发生还原反应硝基转化为氨基生成E。由于酚羟基也能与钠、氢氧化钠、碳酸钠反应，所以F转化为有机物PAS-Na应该利用碳酸氢钠。根据以上分析可知由A生成B的化学方程式为。

（4）质谱图显示试剂b的相对分子质量为58，分子中不含甲基，且为链状结构，则根据反应条件可知该反应应该是酯化反应。根据产物的分子式可判断试剂b是丙烯醇，则肉桂酸与试剂b生成G的化学方程式为。

（5）根据以上分析可知当试剂d过量时，可以选用的试剂d是碳酸氢钠，答案选a。

（6）根据以上分析可知C与NaOH反应的化学方程式为：

。

（7）肉桂酸有多种同分异构体。a．苯环上有三个取代基；b．能发生银镜反应，说明含有醛基。且1mol该有机物最多生成4molAg，这说明含有2个醛基，因此3个取代基是1个甲基，2个醛基，所以符合条件的有机物结构简式有6种，即如果2个醛基相邻，则甲基有2种情况。如果2个醛基相间，则甲基有3种情况，如果2个醛基相对，则甲基只有1种情况。其中苯环上有两种不同化学环境氢原子的有机物的结构简式为或。

【考点定位】考查有机物推断与合成、官能团、反应类型、同分异构体判断以及方程式书写等知识。

【名师点睛】本题考查有机物的推断与合成、官能团、反应类型、同分异构体判断以及方程式书写等知识。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。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，结合已知信息进行分析、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。