Question

16．以苯為原料合成F，轉化關系如圖：

F是一種具有重要工業(yè)價值的芳香化合物，含有C、H、O、N 四種元素，其蒸氣密度是相同狀況下氫氣密度的74.5倍，分子中有兩個互為對位的取代基．C能與碳酸氫鈉反應，試劑②為Fe/HCl．已知：
①$→_{H+}^{KMnO_{4}}$
②$→_{HCl}^{Fe}$苯胺：弱堿性，易氧化
③RCOCl$→_{乙醚}^{R′MgCl}$RCOR′
請回答下列問題：
（1）反應①為加成反應，寫出A的化學式C₃H₆．
（2）B中所含官能團的名稱為硝基；生成B時，常伴有附反應發(fā)生，反應所得產物除B外可能還含有（寫出一種的結構簡式）．
（3）試劑①是指KMnO₄/H⁺；試劑①和試劑②的順序能否互換否；為什么？如果先還原后氧化，則還原生成的胺基又會被氧化．
（4）E生成F的化學方程式．
（5）參照上述合成路線，以（CH₃）₂CHCHO為原料（無機試劑任選），設計制備（CH₃）₂CHCOCH₃的合成路線．．

Answer 1

分析 反應①為加成反應，苯和A反應生成異丙苯，則A為CH₂=CHCH₃，與苯發(fā)生加成反應生成異丙苯，反應為：CH₂=CHCH₃+$\stackrel{催化劑}{→}$，異丙苯與濃硫酸、濃硝酸發(fā)生硝化反應，生成B，根據F是分子中有兩個互為對位的取代基，則B為，因胺基易被氧化，需先氧化烴基，再還原硝基，所以試劑①為酸性高錳酸鉀溶液（KMnO₄/H⁺），C為，與SOCl₂反應，生成D，試劑②為Fe/HCl，E為：，與格氏試劑反應，生成F，格氏試劑與羰基發(fā)生加成反應，其中的“-MgBr”部分加到羰基的氧上，根據F是一種具有重要工業(yè)價值的芳香化合物，含有C、H、O、N 四種元素，其蒸氣密度是相同狀況下氫氣密度的74.5倍，式量為149，含有苯環(huán)，F(xiàn)為．以（CH₃）₂CHCHO為原料（無機試劑任選），設計制備（CH₃）₂CHCOCH₃，因格氏試劑與羰基發(fā)生加成反應，若先與格氏試劑反應，產物經水解可得醇，得不到酮，所以需先氧化醛基，后與格氏試劑反應，制備（CH₃）₂CHCOCH₃．

解答 解：（1）反應①為加成反應，苯和A反應生成異丙苯，則A為CH₂=CHCH₃，與苯發(fā)生加成反應生成異丙苯，反應為：CH₂=CHCH₃+$\stackrel{催化劑}{→}$，A的化學式為C₃H₆，
故答案為：C₃H₆；
（2）異丙苯與濃硫酸、濃硝酸發(fā)生硝化反應，生成B，根據F是分子中有兩個互為對位的取代基，則B為，所含官能團的名稱為硝基，B含有兩個互為對位的取代基，附反應產物在鄰對位取代，所以反應所得產物除B外可能還含有，
故答案為：硝基；；
（3）因胺基易被氧化，需先氧化烴基，再還原硝基，所以試劑①為酸性高錳酸鉀溶液（KMnO₄/H⁺），試劑①和試劑②的順序不能互換，如果先還原后氧化，則還原生成的胺基又會被氧化，
故答案為：KMnO₄/H⁺；如果先還原后氧化，則還原生成的胺基又會被氧化；
（4）E為：，與格氏試劑反應，生成F，格氏試劑與羰基發(fā)生加成反應，其中的“-MgBr”部分加到羰基的氧上，根據F是一種具有重要工業(yè)價值的芳香化合物，含有C、H、O、N 四種元素，其蒸氣密度是相同狀況下氫氣密度的74.5倍，式量為149，含有苯環(huán)，F(xiàn)為，E生成F反應為：，
故答案為：；
（5）以（CH₃）₂CHCHO為原料（無機試劑任選），設計制備（CH₃）₂CHCOCH₃，因格氏試劑與羰基發(fā)生加成反應，若先與格氏試劑反應，產物經水解可得醇，得不到酮，所以需先氧化醛基，制備（CH₃）₂CHCOCH₃的合成路線為：，
故答案為：．

點評 本題考查有機物推斷，根據反應①為加成反應，F(xiàn)是分子中有兩個互為對位的取代基推斷B是突破口，再利用順推法與逆推法相結合推斷其它物質，是對有機化學知識的綜合考查，能較好的考查學生的分析思維能力，題目難度中等．