Question

13．在化工生产中，有一种重要的有机原料甲，下面是以它为初始原料设计出如下转化关系图（部分产物、合成路线、反应条件已略去）．

已知：①甲为芳香烃，其相对分子质量为92；
②$\stackrel{Fe/HCl}{→}$（苯胺，易被氧化）；
③-COOH为间位定位基，烷烃为邻位定位基．
请根据本题所给信息与所学知识回答下列问题：
（1）甲的结构简式为，最多有13个原子共面．
（2）的名称为邻羟基苯甲酸，G中官能团名称为羧基、硝基．
（3）已知A核磁共振氢谱谱峰的面积比为2：2：2：1，则反应⑤的化学方程式为．
（4）Y的结构中含有3个环状结构，则反应①至⑤中属于取代反应的是①④．（填序号）
（5）阿司匹林有多种同分异构体，满足下列条件的同分异构体有10种．
①含有苯环
②既不能发生水解反应，也不能发生银镜反应
③1mol该有机物能与2molNaHCO₃完全反应．

Answer 1

分析 相对分子质量为92的某芳香烃甲，令分子组成为CxHy，则$\frac{92}{12}$=7…8，由烷烃中C原子与H原子关系可知，该烃中C原子数目不能小于7，故该芳香烃甲的分子式为C₇H₈，结构简式为，甲苯与氯气发生取代反应生成A，A转化生成B，B催化氧化生成C，C能与银氨溶液反应生成D，故B含有醇羟基、C含有醛基，故A为，B为，C为，D酸化生成E，故D为，E为；在浓硫酸、加热条件下与浓硝酸发生取代反应生成F，结合反应③的产物可知F为，F转化生成G，由于苯胺容易被氧化，结合反应信息可知G为．Y的结构中含有3个环状结构，是2分子形成2个肽键得到．

解答 解：相对分子质量为92的某芳香烃甲，令分子组成为CxHy，则$\frac{92}{12}$=7…8，由烷烃中C原子与H原子关系可知，该烃中C原子数目不能小于7，故该芳香烃甲的分子式为C₇H₈，结构简式为，甲苯与氯气发生取代反应生成A，A转化生成B，B催化氧化生成C，C能与银氨溶液反应生成D，故B含有醇羟基、C含有醛基，故A为，B为，C为，D酸化生成E，故D为，E为；在浓硫酸、加热条件下与浓硝酸发生取代反应生成F，结合反应③的产物可知F为，F转化生成G，由于苯胺容易被氧化，结合反应信息可知G为．Y的结构中含有3个环状结构，是2分子形成2个肽键得到．
（1）甲的结构简式为，旋转碳碳单键可以使甲基中1个H原子处于苯环平面内，最多有13个原子共面，
故答案为：；13；
（2）的名称为邻羟基苯甲酸，G为，G中官能团名称为羧基、硝基，
故答案为：邻羟基苯甲酸；羧基、硝基；
（3）反应⑤是与银氨溶液发生氧化反应生成，反应方程式为：

（4）反应①为取代反应，反应②为氧化反应，反应③为还原反应，反应④为取代反应，反应⑤为氧化反应，
故答案为：①④；
（5）阿司匹林同分异构体满足下列条件：①含有苯环；②既不能发生水解反应，也不能发生银镜反应，说明不含酯基和醛基；③1mol该有机物能与2molNaHCO₃完全反应，说明含有两个羧基，
取代基为-CH（COOH）₂，有1种结构；取代基为-COOH、-CH₂COOH，有邻、间、对3种结构；取代基为两个-COOH、一个-CH₃，两个-COOH处于邻位，-CH₃有2种位置，两个-COOH处于间位，-CH₃有23种位置，两个-COOH处于对位，-CH₃有1种位置，符合条件的同分异构体共有10种，
故答案为：10．

点评 本题考查有机物的推断与合成，根据相对分子质量推断甲的结构是解题的关键，结合A的反应产物的结构特点、反应条件及反应信息利用正推法与逆推法相结合进行判断，是对有机物知识的综合考查，能较好的考查学生的阅读、分析与思维能力，是有机热点题型．