Question

【題目】【化學—選修5：有機化學基礎(chǔ)】沐舒坦（結(jié)構(gòu)簡式為，不考慮立體異構(gòu)）是臨床上使用廣泛的。下圖所示的其多條合成路線中的一條（反應(yīng)試劑和反應(yīng)條件均未標出）

已知：

完成下列填空：

（1）寫出反應(yīng)①所用試劑和反應(yīng)條件 ，反應(yīng)⑥的化學反應(yīng)方程式 。

（2）寫出反應(yīng)類型

反應(yīng)③ 反應(yīng)⑤

（3）寫出結(jié)構(gòu)簡式

A B

（4）反應(yīng)⑥中除加入反應(yīng)試劑C外，還需要加入K2CO3，其目的是為了 ；

（5）寫出兩種C的能發(fā)生水解反應(yīng)，且只含3種不同化學環(huán)境氫原子的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 、

（6）反應(yīng)②，反應(yīng)③的順序不能顛倒，其原因是 。

Answer 1

【答案】（1）濃硝酸，濃硫酸，水浴加熱；

2+2+K2CO3→2+2KCl+CO2↑+H2O

（2）還原反應(yīng)，取代反應(yīng)(各1分)（3）、

（4）生成的HCl，使平衡正向移動，防止產(chǎn)品不純(1分)

（5）（CH3)3CCONHCH3、CH3CONHC(CH3)3(各1分)

（6）高錳酸鉀氧化甲基的同時，也將氨基氧化、最終得不到A

【解析】

試題分析：結(jié)合產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式，利用流程圖和起始原料的分子式知，起始原料為甲苯，所以反應(yīng)①是甲苯和硝酸在濃硫酸作催化劑、加熱條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成鄰硝基甲苯，根據(jù)題意知，反應(yīng)②是鄰硝基甲苯和高錳酸鉀在加熱條件下發(fā)生氧化反應(yīng)生成鄰硝基苯甲酸，反應(yīng)③為鄰硝基苯甲酸經(jīng)還原反應(yīng)使硝基轉(zhuǎn)化為氨基，所以A的結(jié)構(gòu)簡式為：，反應(yīng)④是A和甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成，然后在溴化鐵作催化劑作用下，與溴發(fā)生取代反應(yīng)（反應(yīng)⑤），利用取代基的④定位效應(yīng)知，溴原子取代氨基的鄰、對位上氫原子，因此反應(yīng)⑤生成物的結(jié)構(gòu)簡式為：，結(jié)合流程圖中B物質(zhì)反應(yīng)前后物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式，利用B的分子式可推知B的結(jié)構(gòu)簡式為：，反應(yīng)⑥中有HCl生成，而氯化氫與氨基可發(fā)生反應(yīng)，可知反應(yīng)⑥中加入碳酸鉀的作用是中和反應(yīng)生成的鹽酸，同時防止鹽酸和氨基發(fā)生反應(yīng)，C物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為：；

（1）反應(yīng)①為在濃硫酸作催化劑、加熱條件下，濃硝酸和甲苯發(fā)生取代反應(yīng)生成鄰硝基甲苯，所用試劑和反應(yīng)條件是HNO3，濃硫酸、加熱；根據(jù)上面的分析可知，反應(yīng)⑥的化學反應(yīng)方程式為

2+2+K2CO3→2+2KCl+CO2↑+H2O；

（2）根據(jù)上面的分析可知，反應(yīng)③為還原反應(yīng)，反應(yīng)⑤為取代反應(yīng)；

（3）通過以上知，A和B的結(jié)構(gòu)簡式分別是、；

（4）反應(yīng)⑥中有HCl生成，而氯化氫與氨基可發(fā)生反應(yīng)，可知反應(yīng)⑥中加入碳酸鉀的作用是中和反應(yīng)生成的鹽酸，同時防止鹽酸和氨基發(fā)生反應(yīng)；

（5）C物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為：，分子式為C6H13NO，該物質(zhì)可水解的同分異構(gòu)體只能含有肽鍵，結(jié)合只含3種化學環(huán)境下不同的氫原子，可知肽鍵兩端連接的烷基中都只含一種氫原子，因此兩個烷基只能是甲基和﹣C（CH3）3，所以其同分異構(gòu)體為：

；

（6）因氨基易被氧化，如果反應(yīng)②③顛倒，再利用高錳酸鉀、加熱的條件下氧化甲基轉(zhuǎn)化為羧基的同時也會將氨基氧化。