Question

13．對羥基苯甲酸丁酯（俗稱尼泊金丁酯）可用作防腐劑．以下是某課題組開發(fā)的從廉價、易得的化工原料出發(fā)制備對羥基苯甲酸丁酯的合成路線：
已知：①通常在同一個碳原子上連有兩個羥基不穩(wěn)定，易脫水形成羰基；
②D可與銀氨溶液反應(yīng)生成銀鏡；
③F的核磁共振氫譜表明其有兩種不同化學環(huán)境的氫，且峰面積比為l：1．
④鹵原子直接連在苯環(huán)上在高溫高壓氫氧化鈉環(huán)境中才能水解

回答下列問題：
（1）A的名稱為甲苯；D中所含官能團的名稱為醛基、氯原子；
（2）B生成C的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)；
（3）D的結(jié)構(gòu)簡式為；
（4）由E生成F的化學反應(yīng)方程式為+3NaOH $→_{高壓}^{高溫}$+NaCl+2H₂O；
（5）某種結(jié)構(gòu)的丁醇不能發(fā)生催化氧化反應(yīng)，寫出由G與該丁醇生成對羥基苯甲酸丁酯的反應(yīng)方程式；
（6）G的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的共有9種，其中核磁共振氫譜有4種不同化學環(huán)境的氫的是（任寫一種結(jié)構(gòu)簡式）．

Answer 1

分析 由A的分子式為C₇H₈，最終合成對羥基苯甲酸丁酯可知，A為甲苯（），甲苯在鐵作催化劑條件下，苯環(huán)甲基對位上的H原子與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成B，B為，結(jié)合信息②可知，D中含有醛基，B在光照條件下，甲基上的H原子與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成C，C為，C在氫氧化鈉水溶液中，甲基上的氯原子發(fā)生取代反應(yīng)生成D，結(jié)合信息①可知，D為，D在催化劑條件下醛基被氧化生成E，E為，E在堿性高溫高壓條件下，結(jié)合信息③可知，苯環(huán)上的Cl原子被取代生成F，同時發(fā)生中和反應(yīng)，F(xiàn)為，F(xiàn)酸化生成對羥基苯甲酸G（），最后發(fā)生中和反應(yīng)得到對羥基苯甲酸丁酯，據(jù)此解答．

解答 解：由A的分子式為C₇H₈，最終合成對羥基苯甲酸丁酯可知，A為甲苯（），甲苯在鐵作催化劑條件下，苯環(huán)甲基對位上的H原子與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成B，B為，結(jié)合信息②可知，D中含有醛基，B在光照條件下，甲基上的H原子與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成C，C為，C在氫氧化鈉水溶液中，甲基上的氯原子發(fā)生取代反應(yīng)生成D，結(jié)合信息①可知，D為，D在催化劑條件下醛基被氧化生成E，E為，E在堿性高溫高壓條件下，結(jié)合信息③可知，苯環(huán)上的Cl原子被取代生成F，同時發(fā)生中和反應(yīng)，F(xiàn)為，F(xiàn)酸化生成對羥基苯甲酸G（），最后發(fā)生中和反應(yīng)得到對羥基苯甲酸丁酯．
（1）由上述分析可知，A為，化學名稱為甲苯，D為，含有的官能團為：醛基、氯原子，
故答案為：甲苯；醛基、氯原子；
（2）由B生成C是在光照條件下，甲基上的H原子與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成，
故答案為：取代反應(yīng)；
（3）D的結(jié)構(gòu)簡式為，故答案為：；
（4）由E生成F的方程式為：+3NaOH $→_{高壓}^{高溫}$+NaCl+2H₂O，
故答案為：+3NaOH $→_{高壓}^{高溫}$+NaCl+2H₂O；
（5）某種結(jié)構(gòu)的丁醇不能發(fā)生催化氧化反應(yīng)，該丁醇為叔丁醇，由G與該丁醇生成對羥基苯甲酸丁酯的反應(yīng)方程式：，
故答案為：；
（6）G（）的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，側(cè)鏈為-OH、-OOCH，有鄰、間、對3種，側(cè)鏈為2個-OH、1個-CHO，2個-OH處于鄰位，-CHO有2種位置，2個-OH處于間位，-CHO有3種位置，2個-OH處于對位，-CHO有1種位置，故共有9種，其中核磁共振氫譜有4種不同化學環(huán)境的氫的是：或或，
故答案為：9；等．

點評 本題考查有機物合成和推斷，是有機化學中的重要題型，有機合成過程主要包括官能團的引入、官能團的消除、官能團的衍變、碳骨架的變化等，注意根據(jù)分子式結(jié)合對羥基苯甲酸丁酯確定A的結(jié)構(gòu)及發(fā)生的反應(yīng)．