Question

α-苯基丙烯酸可用于合成人造龙涎香，现以甲苯为原料，按下列方法合成(从F开始有两条合成路线)

已知：①CH₃CH₂Br＋NaCN CH₃CH₂CN＋NaBr

②CH₃CH₂CN CH₃CH₂COOH      

完成下列填空：

(1)写出反应④的反应类型是________反应；写出反应①所需试剂与条件是 _________。

(2)写出C的结构简式：_____________________。

(3)写出一种符合下列条件的F的同分异构体___________________。

①氧原子不与苯环直接相连；②能发生银镜反应；③1mol该物质与足量钠反应产生1mol氢气；④有5种不同氢原子。

(4)检验E是否完全转化为F的方法是_____________________。

(5)路线二与路线一相比不太理想，理由是_______________________。

(6)利用已知条件，设计一条由制备的合成路线。___________________________

(合成路线的表示方法为)

Answer

还原(或加成) 液溴、光照 取样，加入新制氢氧化铜，加热煮沸如无砖红色沉淀出现，说明E已完全转化为F H既有羟基又有羧基，在浓硫酸作用下发生消去反应同时，H物质分子内或分子间还会生成酯类副产物，影响产率

【解析】

根据“以甲苯为原料”，可知C7H8为，反应①为取代反应，结合题给信息可知，A结构简式为，A发生信息①的反应，则B结构简式为，B发生水解反应生成C，结合信息②和C分子式可知，C结构简式为，根据D分子式与E的结构可知，C与乙醇发生酯化反应生成D，D结构简式为，D发生取代反应生成E，E发生还原反应生成F，F发生水解反应生成H，F发生消去反应生成G，G发生水解反应生成α-苯基丙烯酸，H发生消去反应生成α-苯基丙烯酸。由制备，可通过消去、取代将-Br转移到与苯环直接连接的碳原子上，再通过信息①、②反应，使之转化为-COOH。

(1)反应④是E中的醛基被还原成羟基，所以是还原（加成）反应；由上面的分析可知反应①是转化为，所以需要液溴、光照。

(2)由上述分析可知C为。

(3)F的分子式为C11H14O3，不饱和度是5，说明除了苯环还含有1个双键或者环。要求能发生银镜反应，说明含有-CHO或者-OOCH。要求1mol该物质与足量钠反应产生1mol氢气，说明含有-OH或者-COOH，但如果含有-COOH，因为F的不饱和度只有5，则不可能含有-CHO或者-OOCH，所以写出的F的同分异构体不含有-COOH，而是含有2个-OH。因为F只有3个氧原子，2个-OH有2个O，所以写出的F的同分异构体不可能还有-OOCH，所以含有的是-CHO。所以写出的F的同分异构体含有的碎片有：苯环、2个-OH、1个-CHO、4个C。又因为要求氧原子不与苯环直接相连，有5种不同氢原子，所以写出的F的同分异构体是。

(4)E转化为F，是醛基转化为羟基，只要检验是否还存在醛基即可，即取样，加入新制氢氧化铜，加热煮沸如无砖红色沉淀出现，说明E已完全转化为F。

(5) H既有羟基又有羧基，在浓硫酸作用下发生消去反应同时，H物质分子内或分子间还会生成酯类副产物，影响产率。

(6) 由制备，可通过消去、取代将-Br转移到与苯环直接连接的碳原子上，再通过信息①、②反应，使之转化为-COOH，所以合成路线是。