阿比朵尔可用于合成一种治疗新型冠状病毒肺炎的试用药物,实验室以芳香化合物A 为原料合成阿比朵尔的一种合成路线如下:
已知:
请回答:
(1)A的化学名称为_________; B的结构简式为_________。
(2)阿比朵尔中含氧官能团的名称为________;由E生成F的反应类型为_______。
(3)由C生成D的化学方程式为___________。
(4)C的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器为 ___(填选项字母)。
A.质谱仪 B.红外光谱仪 C.元素分析仪 D.核磁共振仪
同时满足下列条件的C的同分异构体有_____种(不考虑立体异构)。
①苯环上连有-NH2 ②能发生水解反应和银镜反应
(5)参照上述合成路线,设计以苯和丁酮( ) 为原料制备 的合成路线(无机试剂任选):________________________________。
对硝基苯酚(或 4-硝基苯酚) 酯基、(酚)羟基 取代反应 +H2O C 13
【分析】
A为,A与发生取代反应生成B, B的结构简式为,B在Zn/HCl条件下,将硝基还原成氨基,由C生成D的化学方程式为+H2O。D在一定条件下生成E,E为,E的N原子上H被甲基取代,发生取代反应得到F,F溴代生成G,与巯基苯发生取代反应得到产品。
【详解】
(1)A为,化学名称为对硝基苯酚(或 4-硝基苯酚);A与发生取代反应生成B, B的结构简式为。 故答案为:对硝基苯酚(或 4-硝基苯酚);;
(2)阿比朵尔中含氧官能团-OH、-COOR,名称为酯基、(酚)羟基;E的N原子上H被甲基取代,由E生成F的反应类型为取代反应。 故答案为:酯基、(酚)羟基;取代反应;
(3)由C生成D的化学方程式为+H2O。 故答案为:+H2O;
(4)C的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器为:A.质谱仪各种粒子的质荷比不同,故A不选; B.红外光谱仪测到的化学键不同,故B不选; C.元素分析仪分析到的组成元素相同,故C选;D. 核磁共振仪测到的氢的种类和个数比不同,故D不选;故答案为:C;
用打碎残基法,将除苯环以外的原子团拆开,同时满足下列条件的C的同分异构体有①苯环上连有-NH2 ②能发生水解反应和银镜反应,含有-OOCH,氨基甲苯有三种,然后将-OOCH连上去,有如图所示、、共13种(不考虑立体异构)。
故答案为:13;
(5)参照上述合成路线,以苯和丁酮( ) 为原料制备 ,合成路线(无机试剂任选),先制取硝基苯,还原成苯氨,与作用得产品:。
故答案为:。
【点睛】
本题考查有机物推断,侧重考查分析推断及知识综合运用能力,明确官能团及其性质关系、物质之间转化关系是解本题关键,难点(4)是同分异构体种类判断,要考虑官能团位置异构,注意官能团在苯环和侧链上的位置异构。
苯的同系物:
(1)概念苯的同系物是指苯环上的氧原子被烷基取代的产物,如甲苯(C7H8)、二甲苯(C8H10)等。苯的同系物的通式为
(2)简单苯的同系物的物理性质甲苯、二甲苯、乙苯等简单的苯的同系物,在通常状况下都是无色液体,有特殊的气味,密度小于1g· cm-3,不溶于水,易溶于有机溶剂,本身也是有机溶剂。
(3)苯的同系物的化学性质苯环和烷基的相互作用会对苯的同系物的化学性质产生一定的影响。如苯环使甲基的还原性增强,甲基使苯环上邻、对位氢原子更易被取代。
①苯的同系物的氧化反应:苯的同系物(如甲苯) 能使酸性KMnO4溶液褪色。
注意:甲苯、二甲苯等苯的同系物被酸性 KMnO4溶液氧化,被氧化的是侧链。如
但有结构的苯的同系物则不能被 KMnO4(H+)溶液氧化。侧链上的氧化反应是苯环对侧链(烷基)影响的结果,说明了苯环上的烷基比烷烃性质活泼。
②苯的同系物的硝化反应,甲苯跟浓HNO3和浓H2SO4的混合酸可以发生反应,苯环上的氢原子被硝基取代,可以发生一硝基取代、三硝基取代等。
注意:甲苯比苯更易发生硝化反应,这说明受烷基的影响,苯的同系物分子里的苯环比苯分子性质更活泼,而且使苯环上烷基的邻、对位H原子更活泼。
③苯的同系物的加成反应:苯的同系物还能发生加成反应。如
注意:发生加成反应:苯、苯的同系物比烯烃、炔烃困难。
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