Question

以有機物X為初始原料設計了如下合成路線，其中部分產物和反應條件已略去．B的相對分子質量為108．

已知：①X的核磁共振氫譜中有4個信號峰，其峰面積之比為2：2：1：3；
②苯環上的甲基可以被酸性KMnO₄溶液氧化成羧基；苯環側鏈的硝基在Fe/HCl作用下被還原為氨基，且苯環側鏈上的氨基易被氧化．
請回答下列問題：
（1）有機物X的結構簡式為

 

，G中含有的官能團是

 

．
（2）寫出反應類型：A→B

 

，G→H

 

．
（3）下列關于有機物B的說法正確的是

 

．
a．分子式為C₇H₈O                 b．遇FeCl₃溶液顯紫色
c．一定條件下能與D發生酯化反應     d．能和金屬鈉或NaOH溶液反應
（4）寫出下列反應的化學方程式：
①D→E：

 

．
②H→：

 

．
（5）E有多種同分異構體，同時符合下列條件的同分異構體共有

 

種；其中核磁共振氫譜有5個信號峰的同分異構體的結構簡式為

 

①與E具有相同的官能團；②苯環上只有一個甲基；③苯環上的一氯代物僅有2種．

Answer 1

分析：H在一定條件下能發生縮聚反應生成，則H是鄰氨基苯甲酸，X和濃硝酸、濃硫酸反應生成F，F發生反應生成G，G發生反應生成H，X發生取代反應生成含有硝基的F，F發生氧化反應生成含有硝基、羧基的G，G被還原生成鄰氨基苯甲酸，則G是鄰硝基苯甲酸，F是鄰硝基甲苯，X是甲苯，
甲苯和氯氣發生取代反應生成氯苯，則A是氯苯，氯苯發生反應生成B，B的相對分子質量為108，B能被氧化生成C，C能被氧化生成D，則B中含有醇羥基，所以氯苯發生取代反應生成B，則B是苯甲醇，C是苯甲醛，D是苯甲酸，苯甲酸和乙醇發生酯化反應生成E，則E是苯甲酸乙酯．

解答：解：H在一定條件下能發生縮聚反應生成，則H是鄰氨基苯甲酸，X和濃硝酸、濃硫酸反應生成F，F發生反應生成G，G發生反應生成H，X發生取代反應生成含有硝基的F，F發生氧化反應生成含有硝基、羧基的G，G被還原生成鄰氨基苯甲酸，則G是鄰硝基苯甲酸，F是鄰硝基甲苯，X是甲苯，
甲苯和氯氣發生取代反應生成氯苯，則A是氯苯，氯苯發生反應生成B，B的相對分子質量為108，B能被氧化生成C，C能被氧化生成D，則B中含有醇羥基，所以氯苯發生取代反應生成B，則B是苯甲醇，C是苯甲醛，D是苯甲酸，苯甲酸和乙醇發生酯化反應生成E，則E是苯甲酸乙酯．
（1）通過以上分析知，X是甲苯，其結構簡式為：，G是鄰硝基苯甲酸，則G中含有的官能團是羧基、硝基，
故答案為：，硝基、羧基；
（2）氯苯和氫氧化鈉的水溶液發生取代反應生成苯甲醇，鄰硝基苯甲酸發生還原反應生成鄰氨基苯甲酸，
故答案為：取代反應（或水解反應），還原反應；
（3）B是苯甲醇，
a．苯甲醇的分子式為C₇H₈O，故正確；                 
b．苯甲醇中不含酚羥基，所以遇FeCl₃溶液不顯紫色，故錯誤；
c．苯甲醇中含有醇羥基，D是苯甲酸，所以一定條件下能與D發生酯化反應，故正確；     
d．含有醇羥基，能和鈉反應但不能和氫氧化鈉的水溶液發生取代反應，故錯誤；
故選ac；
（4）①在濃硫酸作催化劑、加熱條件下，苯甲酸和乙醇發生酯化反應生成苯甲酸乙酯和水，反應方程式為：，
②H發生縮聚反應生成，反應方程式為：
，
故答案為：，
；
（5）E是苯甲酸乙酯，E有多種同分異構體符合下列條件：①與E具有相同的官能團說明含有酯基；②苯環上只有一個甲基，說明含有一個甲基；③苯環上的一氯代物僅有2種，說明兩個取代基處于對位，
則符合條件的E的同分異構體有對甲基苯甲酸甲酯、對甲基甲酸苯甲酯、對甲基乙酸苯酯，所以有3種結構；
核磁共振氫譜有5個信號峰說明含有5類氫原子，所以符合條件的同分異構體的結構簡式為，故答案為：3，．

點評：本題考查了有機物的推斷，以為突破口采用正逆相結合的方法進行推斷，注意結合題給信息進行分析解答，明確物質的官能團、性質及斷鍵方式，難度中等．