Question

碘海醇是一种临床中应用广泛的非离子型造影剂，具有耐受性好，毒性低等优点，利用碘海醇做造影剂进行肺部CT检查，能为新冠肺炎确诊及治疗提供重要参考，碘海醇的一种合成路线如下：

已知：①

②

(1)已知A是苯的同系物，则A的结构简式为________。

(2)C中所含官能团的名称为_________。

(3)写出C→D的化学反应方程式_________。

(4)E的结构简式为_______。

(5)M与B互为同分异构体，M是含有苯环的酯类物质，能发生银镜反应，且苯环上一氯取代物有两种。写出任意一种符合上述条件的M的结构简式________。

(6)上述合成路线中，由合成碘海醇过程如下，下列说法正确的是________。

a. 步骤1中1 mol H需消耗3 mol ICl，并且有副产物HCl生成

b. 步骤2和步骤3中的反应类型相同

c. 碘海醇极易溶于水与其结构中存在较多的羟基有关

(7)有机物Q(C₃H₈O₃)可由油脂水解制得，已知合成路线中的物质B可与Q形成交联聚合物P，P的结构片段如下：

①其中的结构简式为_______。

②写出一定条件下相同物质的量的B与Q反应，形成线型高分子的化学方程式_______。

Answer

硝基、羧基 +2CH3OH+2H2O 或 ac +(2n-1)H2O (中的任意2个-OH反应都可以)

【解析】

A是苯的同系物，分子式是C8H10，A被酸性KMnO4溶液氧化，烃基被氧化变为-COOH，然后与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生硝化反应产生C，C与CH3OH在浓硫酸存在和加热条件下发生酯化反应产生D：，逆推可知C为，B为，则A为；分子式为C3H6的物质结构简式是CH2=CH-CH3，CH2=CH-CH3与Cl2在500℃时发生甲基上的取代反应产生C3H5Cl的物质是CH2=CH-CH2Cl，CH2=CH-CH2Cl与O2在Ag催化作用下反应产生E为，与NH3反应产生，该物质与NaOH水溶液共热发生取代反应产生F为，D与F发生信息①反应产生G：，G与Fe在HCl条件下发生还原反应产生H：，H经一系列反应产生目标产物K：。

(6)H发生苯环上H原子的取代反应产生I为，I与发生信息②的反应产生，该物质与缩水甘油发生加成反应；

(7)①油脂水解产生的分子式为C3H8O3的Q是甘油，结构简式为，分子中含有三个-OH，B为，含有2个-COOH，二者发生酯化反应，结合酯化反应历程，结合Y结合其它原子团或原子数目确定Y的结构；

②由于B、Q中含有多个官能团，许多分子间发生酯化反应就会形成线状高分子化合物，据此解答。

根据上述分析可知A是，B是，C是，E是，F是，G是。

(1) A分子式是C8H10，A的结构简式为；

(2)C结构简式为，可知C中所含官能团的名称为羧基、硝基；

(3)C为，C中含有2个羧基，在浓硫酸作催化剂条件下与CH3OH发生酯化反应产生D：和水，则反应C→D的化学方程式为：+2CH3OH+2H2O；

(4)E的结构简式为；

(5) B是，M与B互为同分异构体，M是含有苯环的酯类物质，能发生银镜反应，说明M中含有醛基-CHO，且苯环上一氯取代物有两种。则符合上述条件的M的结构简式可能为或；

(6)a. 中间体H与ICl发生步骤I的苯环上的取代反应产生I：，根据取代反应特点及产物中含有I原子数目可知1 mol H反应需消耗3 mol ICl，同时有3 mol副产物 HCl生成，a正确；

b.步骤2是与发生取代反应产生J：， 同时得到HCl，步骤3反应是J中断裂含有基团的亚氨基上的N-H键，同时断裂缩水甘油的三元环上亚甲基与O原子形成的C-O键，H原子与O原子结合形成中间C原子上的-OH，-CH2-CHOH-CH2OH与N原子结合形成，所以步骤2和步骤3中的反应类型不相同，b错误；

c. 碘海醇分子中含有多个羟基，羟基属于亲水基，所以碘海醇极易溶于水，c正确；

故合理选项是ac；

(7)①Q为甘油，结构简式为，分子中含有3个-OH，B为，分子中含有2个-COOH，二者发生酯化反应，由于酯化反应脱水方式是酸脱羟基醇脱氢，结合物质B可与Q形成交联聚合物P可知：1个Y结合3个X，则X为，Y的结构为；

②由于B中含有2和羧基，Q中含有3个羟基，因此许多B、Q分子间可发生酯化反应形成高分子化合物，其中也可以形成线状高分子化合物，可能的反应方程式为：+(2n-1)H2O。