Question

【題目】碘海醇是一種臨床中應用廣泛的非離子型造影劑，具有耐受性好，毒性低等優點，利用碘海醇做造影劑進行肺部CT檢查，能為新冠肺炎確診及治療提供重要參考，碘海醇的一種合成路線如下：

已知：①

②

(1)已知A是苯的同系物，則A的結構簡式為________。

(2)C中所含官能團的名稱為_________。

(3)寫出C→D的化學反應方程式_________。

(4)E的結構簡式為_______。

(5)M與B互為同分異構體，M是含有苯環的酯類物質，能發生銀鏡反應，且苯環上一氯取代物有兩種。寫出任意一種符合上述條件的M的結構簡式________。

(6)上述合成路線中，由合成碘海醇過程如下，下列說法正確的是________。

a. 步驟1中1 mol H需消耗3 mol ICl，并且有副產物HCl生成

b. 步驟2和步驟3中的反應類型相同

c. 碘海醇極易溶于水與其結構中存在較多的羥基有關

(7)有機物Q(C3H8O3)可由油脂水解制得，已知合成路線中的物質B可與Q形成交聯聚合物P，P的結構片段如下：

①其中的結構簡式為_______。

②寫出一定條件下相同物質的量的B與Q反應，形成線型高分子的化學方程式_______。

Answer 1

【答案】 硝基、羧基 +2CH3OH+2H2O 或 ac +(2n-1)H2O (中的任意2個-OH反應都可以)

【解析】

A是苯的同系物，分子式是C8H10，A被酸性KMnO4溶液氧化，烴基被氧化變為-COOH，然后與濃硝酸、濃硫酸混合加熱發生硝化反應產生C，C與CH3OH在濃硫酸存在和加熱條件下發生酯化反應產生D：，逆推可知C為，B為，則A為；分子式為C3H6的物質結構簡式是CH2=CH-CH3，CH2=CH-CH3與Cl2在500℃時發生甲基上的取代反應產生C3H5Cl的物質是CH2=CH-CH2Cl，CH2=CH-CH2Cl與O2在Ag催化作用下反應產生E為，與NH3反應產生，該物質與NaOH水溶液共熱發生取代反應產生F為，D與F發生信息①反應產生G：，G與Fe在HCl條件下發生還原反應產生H：，H經一系列反應產生目標產物K：。

(6)H發生苯環上H原子的取代反應產生I為，I與發生信息②的反應產生，該物質與縮水甘油發生加成反應；

(7)①油脂水解產生的分子式為C3H8O3的Q是甘油，結構簡式為，分子中含有三個-OH，B為，含有2個-COOH，二者發生酯化反應，結合酯化反應歷程，結合Y結合其它原子團或原子數目確定Y的結構；

②由于B、Q中含有多個官能團，許多分子間發生酯化反應就會形成線狀高分子化合物，據此解答。

根據上述分析可知A是，B是，C是，E是，F是，G是。

(1) A分子式是C8H10，A的結構簡式為；

(2)C結構簡式為，可知C中所含官能團的名稱為羧基、硝基；

(3)C為，C中含有2個羧基，在濃硫酸作催化劑條件下與CH3OH發生酯化反應產生D：和水，則反應C→D的化學方程式為：+2CH3OH+2H2O；

(4)E的結構簡式為；

(5) B是，M與B互為同分異構體，M是含有苯環的酯類物質，能發生銀鏡反應，說明M中含有醛基-CHO，且苯環上一氯取代物有兩種。則符合上述條件的M的結構簡式可能為或；

(6)a. 中間體H與ICl發生步驟I的苯環上的取代反應產生I：，根據取代反應特點及產物中含有I原子數目可知1 mol H反應需消耗3 mol ICl，同時有3 mol副產物 HCl生成，a正確；

b.步驟2是與發生取代反應產生J：， 同時得到HCl，步驟3反應是J中斷裂含有基團的亞氨基上的N-H鍵，同時斷裂縮水甘油的三元環上亞甲基與O原子形成的C-O鍵，H原子與O原子結合形成中間C原子上的-OH，-CH2-CHOH-CH2OH與N原子結合形成，所以步驟2和步驟3中的反應類型不相同，b錯誤；

c. 碘海醇分子中含有多個羥基，羥基屬于親水基，所以碘海醇極易溶于水，c正確；

故合理選項是ac；

(7)①Q為甘油，結構簡式為，分子中含有3個-OH，B為，分子中含有2個-COOH，二者發生酯化反應，由于酯化反應脫水方式是酸脫羥基醇脫氫，結合物質B可與Q形成交聯聚合物P可知：1個Y結合3個X，則X為，Y的結構為；

②由于B中含有2和羧基，Q中含有3個羥基，因此許多B、Q分子間可發生酯化反應形成高分子化合物，其中也可以形成線狀高分子化合物，可能的反應方程式為：+(2n-1)H2O。