Question

5．有机物PAS-Na是一种治疗肺结核药物的有效成分，有机物G是一种食用香料，以甲苯为原料合成这两种物质的路线如图所示：

已知：
① $\stackrel{Fe/HCl}{→}$ 
② （R为-CH₃或-H）
③$\stackrel{MnO_{2}/H_{2}SO_{4}}{→}$
回答下列问题：
（1）生成A的反应类型是取代反应．
（2）F中含氧官能团的名称是醛基，试剂a的结构简式为H₃CCOOOCCH₃．
（3）写出由A生成B的化学方程式．
（4）质谱图显示试剂b的相对分子质量为58，分子中不含甲基，且为链状结构，写出肉桂酸与试剂b生成G的化学方程式：．
（5）当试剂d过量时，可以选用的试剂d是a（填字母序号）．
a．NaHCO₃       b．NaOH       c．Na₂CO₃
（6）肉桂酸有多种同分异构体，符合下列条件的有6种．
a．苯环上有三个取代基；
b．能发生银镜反应，且1mol该有机物最多生成4mol Ag．
由上述符合条件的同分异构体中，写出苯环上有两种不同化学环境氢原子的有机物的结构简式或（任写一种即可）

Answer 1

分析 由反应的流程可看出：根据信息③在MnO₂/H₂SO₄条件下氧化为F，发生信息②中的反应，所以试剂a为H₃CCOOOCCH₃，反应得，根据G的分子式可知，和b反应得G，质谱图显示试剂b的相对分子质量为58，分子中不含甲基，且为链状结构，所以试剂b为丙烯醇，和浓硝酸发生硝化反应生成A为，A和溴发生取代反应生成B，根据最终产物知，A中苯环上甲基邻位H原子被溴取代生成B，B结构简式为，B被酸性高锰酸钾溶液氧化生成C，C为，C和NaOH的水溶液发生取代反应然后酸化生成D，D结构简式为，根据信息①知，D发生还原反应生成E，E结构简式为，E和碳酸氢钠反应生，则试剂d为NaHCO₃，据此答题；

解答 解：由反应的流程可看出：根据信息③在MnO₂/H₂SO₄条件下氧化为F，发生信息②中的反应，所以试剂a为H₃CCOOOCCH₃，反应得，根据G的分子式可知，和b反应得G，质谱图显示试剂b的相对分子质量为58，分子中不含甲基，且为链状结构，所以试剂b为丙烯醇，和浓硝酸发生硝化反应生成A为，A和溴发生取代反应生成B，根据最终产物知，A中苯环上甲基邻位H原子被溴取代生成B，B结构简式为，B被酸性高锰酸钾溶液氧化生成C，C为，C和NaOH的水溶液发生取代反应然后酸化生成D，D结构简式为，根据信息①知，D发生还原反应生成E，E结构简式为，E和碳酸氢钠反应生，则试剂d为NaHCO₃、，
（1）根据以上分析，甲苯生成A的反应是取代反应，故答案为：取代反应；
（2）由新信息及流程推断，F为，其中含有醛基，F生成肉桂醛根据信息②，则试剂a是乙酸酐，结构简式为CH₃COOOCCH₃，
故答案为：醛基；H₃CCOOOCCH₃；
（3）A和Br₂取代发生生成B的方程式是：，
故答案为：； 
（4）根据上面的分析可知，试剂b为CH₂=CHCH₂OH，b生成G的反应的方程式为：，
故答案为：；

（5）试剂d可以将羧基转化为其钠盐，而不能和酚羟基反应，一定是NaHCO₃，故选：a；
（6）肉桂酸的同分异构体，能发生银镜反应，且1mol该有机物最多生成4mol Ag，说明含有2个醛基，又苯环上有三个取代基，所以连有两个醛基和一个甲基，由三个基团的相对位置不同，这样的同分异构体应有6种；
苯环上有两种等效氢的有两种，即   或 ，
故答案为：6；  或 ．

点评 本题考查有机物合成及结构与性质，为高频考点，把握官能团与性质的关系为解答的关键，注意合成流程中官能团及结构的变化，侧重分析能力及知识迁移能力的考查，（6）中同分异构体的判断解答的难点，题目难度不大．