水杨酸是一种用途极广的消毒防腐剂及医疗保养品,是合成众多药物的中间产物,其工业合成的路线之一如下图所示:

所属学校:学历教育 科目:高中化学 2024-08-24 12:13:18 高中化学

水杨酸是一种用途极广的消毒防腐剂及医疗保养品,是合成众多药物的中间产物,其工业合成的路线之一如下图所示:

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已知:RCH=CHR12RCOOH+R1COOH

请回答下列问题:

(1)B分子中含氧官能团的名称为_________,D→水杨酸的反应类型为_________。

(2)C转化为D的同时还有一种有机物生成,该物质的结构简式为__________,上述转化过程中B→C的意义是_________;在适当条件下,水杨酸可发生聚合反应生成一种高分子化合物,该化合物的结构简式为__________。

(3)A→B的化学方程式_________。

(4)D有多种同分异构体,符合下列条件的同分异构体最多有_________种,写出核磁共振氢谱有4个峰的物质的结构简式____________。

①是苯的二元取代物;②能发生水解反应及银镜反应

(5)以1,4-二氯丁烷为基本原料制备乙二酸,写出相应的合成路线图(格式为反应物3生成物) ____________

【答案】

羟基、羧基 取代反应 HOOCCOOH 保护—OH,避免其被KMnO4溶液氧化 1 2 9 3 ClCH2CH2CH2CH2Cl4CH2=CHCH=CH25HOOC—COOH

【解析】

由C、D的组成、结构及转化条件可推出C为1,故B为2,A为3。因B中含有—OH,它易被KMnO4溶液氧化,故B→C的意义是将—OH转化为—OCH3,避免—OH被氧化。D→水杨酸的反应中,D中—CH3被HI中的氢原子代替了,故该反应是取代反应。水杨酸通过发生酯化型的缩聚反应可得到高分子化合物。(4)由①知苯环上有两个取代基,由于知含有酯基且酯基为甲酸酯基。两个取代基可以分别为:—OH~—CH2OOCH、—CH2OH~—OOCH,—OCH3~OOCH。每两个取代基在苯环上均有3种不同的位置关系,故共有9种同分异构体。核磁共振有4种峰,表明结构中存在对称关系,由此可确定其结构简式。(5)根据反应信息知,若要制得乙二酸,需要先制备1.3-丁二烯,故可由原料发生消去反应制得。

(1)A反水解反应反应生成B,结合A、B分子式可知A为环状酯类物质,B中含有羧基、羟基,D在HI条件下发生水解反应生成水杨酸,属于取代反应,

故答案为:羧基、羟基;取代反应;

(2)结合水杨酸的结构简式,可知B的结构简式为4,再结合B、C、D的转化条件及D的结构简式,可知C为5,C氧化后另外一种有机物为乙二酸,结构简式为HOOC-COOH.因苯环上的酚羟基易被氧化,转化为-OCH3,保护-OH,避免其被KMnO4溶液氧化,水扬酸可发生聚合反应生成一种高分子化合物,该化合物的结构简式为6

故答案为:HOOC-COOH;保护-OH,避免其被KMnO4溶液氧化;6

(3)A→B发生酯的水解反应生成4,A的结构简式为7,反应方程式为:8

故答案为:8

(4)能发生水解反应及银镜反应,说明含有甲酸形成的酯基-OOCH,又是苯的二元取代物,2个取代基为-OOCH、-OCH3,或者为-OOCH、-CH2OH,或者为-CH2OOCH、-OH,各有邻、间、对3种,共有9种,核磁共振氢谱有4个峰的物质的结构简式为:9

故答案为:9;9

(5)ClCH2CH2CH2CH2Cl在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成CH2=CHCH=CH2,然后碱性高锰酸钾溶液氧化,并酸化得到HOOC-COOH,故答案为:ClCH2CH2CH2CH2Cl10CH2=CHCH=CH211HOOC—COOH。

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