Question

某抗结肠炎药物的有效成分的合成路线如图所示(部分试剂和反应条件已略去)：

请回答下列问题：

（1）E中含有的官能团为__。

（2）②的反应类型是__。

（3）下列对抗结肠炎药物的有效成分可能具有的性质推测不正确的是__(填字母)。

a.水溶性比苯酚的好，密度比苯酚的大

b.能发生消去反应

c.能发生加聚反应

d.既有酸性又有碱性

（4）①的反应方程式为__。

（5）符合下列条件的E的同分异构体有__种。写出其中核磁共振氢谱中有四组峰的结构简式：__。

a.与E具有相同的官能团且官能团不在同一侧链上

b.水解产物之一能与氯化铁溶液发生显色反应

（6）连有烷基的苯环上再引入一个取代基时，常取代烷基邻、对位上的氢原子，而连有羧基的苯环上再引入一个取代基时，常取代羧基间位上的氢原子。据此设计出以A为原料合成的路线(仿照题中抗结肠炎药物的有效成分的合成路线进行答题)___。

Answer

羧基和酯基 取代反应（或硝化反应） bc +Cl2+HCl 15

【解析】

由流程图可知，C发生信息(a)中的反应生成D，D发生氧化反应生成E，结合C的分子式、E的结构简式，可知C的结构简式为，则D为，烃A与Cl2在FeCl3催化剂条件下反应得到B，B发生水解反应、酸化得到C，可推知A为，B为，E与NaOH反应、酸化得到F为，由信息(b)并结合抗结肠炎药物有效成分的结构可知，F在浓硫酸、浓硝酸加热条件下发生反应生成G为，G发生还原反应得到抗结肠炎药物有效成分，据此分析解答问题。

(1)E的结构式为，其中含有的官能团有羧基和酯基，故答案为：羧基和酯基；

(2)F在浓硫酸、浓硝酸加热条件下发生硝化反应生成G，硝化反应也属于取代反应，故答案为：取代（或硝化）反应；

(3)a.羧基和氨基与水分子之间可以形成氢键，其水溶性比苯酚好，a正确；

b．不能发生消去反应，b错误；

c．抗结肠炎药物有效成分含有的官能团有氨基、羧基、和羟基，可以发生缩聚反应生成高分子化合物，但不能发生加聚反应，c错误；

d．含有氨基、羧基，机有碱性又有酸性，d正确，综上，bc错误，故答案为：bc；

(4)反应①是烃A与Cl2在FeCl3催化剂条件下反应得到B，反应方程式为+Cl2+HCl，故答案为：+Cl2+HCl；

(5)根据条件a.与E具有相同的官能团且官能团不在同一侧链上，有—COOH和—COO—，b.水解产物之一能与氯化铁溶液发生显色反应，说明含有羧酸苯酯，则满足条件的同分异构体可能是：①有3个取代基“HCOO—、—COOH、—CH3”，苯环上有—COOH和—CH3时有邻、间、对三种，苯环上在连接一个HCOO—，对应的种类有4、4、2共10种；②苯环上有2个取代基“HCOO—和—CH2COOH”时，共3种；③苯环上有2个取代基“—COOH和CH3COO—”时，共3种，其中一种是E的结构，则满足条件的E的同分异构体共有10+3+2=15种，其中核磁共振氢谱种有四组峰的结构简式为，故答案为：15；；

(6)以甲苯为原料合成的流程为甲苯和浓硝酸发生取代反应生成邻硝基甲苯，邻硝基甲苯和酸性高锰酸钾溶液氧化生成邻硝基苯甲酸，邻硝基苯甲酸和Fe、HCl反应生成邻氨基苯甲酸，其合成路线为，故答案为：。