Question

有机物X是一种重要的有机化工原料，如图所示是以有机物X为原料设计的合成路线（部分产物、个别合成路线、反应条件等略去）。

已知：i.X为芳香烃，其相对分子质量为92；Y是一种功能高分子材料。

ii.烷基苯在酸性高酸钾的作用下，侧链被氧化成羧基：

iii.（苯胺，易被氧化）

请根据本题所给信息与所学知识回答下列问题：

（1）X 结构简式为______。阿司匹林中官能团的名称为______。

（2）反应③的反应类型是______；反应②和③的顺序不能交换的原因是______。

（3）Y 的结构简式为______。

（4）已知 A 为一氯代物。反应⑤的离子方程式为______。

（5）阿司匹林有多种同分异构体，满足下列条件的同分异构体有______种。

①芳香族化合物；

②不能发生水解反应，也不能发生银镜反应；

③1mol该有机物最多能与 2 mol NaHCO₃完全反应。

（6）写出以 A 为原料制备的合成路线流程图（其它试剂任选）_________________。

Answer

羧基、酯基 还原反应 避免氨基被酸性高锰酸钾氧化 +2Ag(NH3)2++2OH-+NH4++H2O+2Ag↓+3NH3 10

【解析】

X为芳香烃，其相对分子质量为92，可知X的分子式为C7H8，为甲苯()。和氯气反应生成A，A反应生成B，B能被氧气在铜催化下氧化，说明B是醇，所以A为，A发生水解反应生成B，则B为苯甲醇()，B催化氧化生成C，所以C是苯甲醛，苯甲醛发生银镜反应生成D，D再酸化得到E为苯甲酸。甲苯在浓硫酸作用下发生硝化反应生成F，F生成G，G生成，则F为甲苯苯环上和甲基处于邻位的氢原子被硝基取代生成，即F为，Y是一种功能高分子材料，则是发生缩聚反应生成的高聚物。

（1）由以上分析可知，X为甲苯，结构简式为。阿司匹林中官能团的名称为酯基、羧基；

（2）F为，经两步反应生成，甲基被高锰酸钾溶液氧化为羧基，硝基被还原为氨基，由于氨基易被氧化，所以要先把甲基氧化为羧基，然后再还原硝基为氨基，否则氨基会被高锰酸钾溶液氧化，故反应③的反应类型是还原反应；反应②和③的顺序不能交换的原因是避免氨基被酸性高锰酸钾氧化；

（3）Y是发生缩聚反应生成的高聚物，结构简式为；

（4）反应⑤是苯甲醛和银氨溶液发生的银镜反应，离子方程式为+2Ag(NH3)2++2OH-+NH4++H2O+2Ag↓+3NH3；

（5）阿司匹林的同分异构体满足如下要求：

①芳香族化合物，即分子中有苯环；

②不能发生水解反应，也不能发生银镜反应，即不能有酯基和醛基；

③1mol该有机物最多能与 2 mol NaHCO3完全反应，即分子中有2个羧基。

阿司匹林分子中和苯环相连的共有3个碳原子、4个氧原子和2个不饱和度，满足上述3点要求的同分异构体可以在苯环上连有3个取代基：1个甲基、2个羧基，有6种结构；也可以连有2个取代基：1个羧基和1个-CH2COOH，有3种结构；还可以是只连1个取代基-CH(COOH)2，所以共有10种不同的结构；

（6）A 为，要制备，需要把苯环和氢气加成得到环己烷的衍生物，氯原子可以发生消去，可以形成碳碳双键，然后和卤素单质加成得到邻位二元卤代烃，最后再水解即可。合成路线流程图为。