(14分)苯佐卡因(Benzocaine)化学系统命名是对氨基苯甲酸乙酯,是一种白色针状晶体。它是重要的医药中间体,可作为奥索仿、奥索卡因、普鲁卡因等前体原料。苯佐卡因的合成路线主要有以下几种途径:
已知:①当苯环上连有甲基时,再引入的其它基团主要进入它的邻位或对位;当苯环上连有羧基时,再引入的其它基团主要进入它的间位。
②苯胺()分子中的氨基易被氧化。
请回答下列问题:
(1)反应①的反应类型为▲ ,反应①除了主要生成A物质外,还可能生成▲ 等副产物(写出一种副产物的结构简式即可)
(2)途经I中的步骤③的目的是▲ 。
(3)已知化合物B的分子式为C7H5NO4,请写出B的结构简式:▲ 。
(4)途径II中的步骤①和⑤能否互换,判断并说明理由:▲ 。
(5)与途径II相比,途经I的缺点是步骤多,产率低。有同学受途径II的启发,自行设计了途径III,请写出反应⑧的化学方程式:
▲ 。
(6)苯佐卡因有多种同分异构体。其中有两个对位取代基,-NH2直接连在苯环上,分子结构中含有酯基的同分异构体有:
▲ 、▲ 。
高三化学填空题简单题
(14分)苯佐卡因(Benzocaine)化学系统命名是对氨基苯甲酸乙酯,是一种白色针状晶体。它是重要的医药中间体,可作为奥索仿、奥索卡因、普鲁卡因等前体原料。苯佐卡因的合成路线主要有以下几种途径:
已知:①当苯环上连有甲基时,再引入的其它基团主要进入它的邻位或对位;当苯环上连有羧基时,再引入的其它基团主要进入它的间位。
②苯胺()分子中的氨基易被氧化。
请回答下列问题:
(1)反应①的反应类型为▲ ,反应①除了主要生成A物质外,还可能生成▲ 等副产物(写出一种副产物的结构简式即可)
(2)途经I中的步骤③的目的是▲ 。
(3)已知化合物B的分子式为C7H5NO4,请写出B的结构简式:▲ 。
(4)途径II中的步骤①和⑤能否互换,判断并说明理由:▲ 。
(5)与途径II相比,途经I的缺点是步骤多,产率低。有同学受途径II的启发,自行设计了途径III,请写出反应⑧的化学方程式:
▲ 。
(6)苯佐卡因有多种同分异构体。其中有两个对位取代基,-NH2直接连在苯环上,分子结构中含有酯基的同分异构体有:
▲ 、▲ 。
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2-硝基-1,3-苯二酚是重要的医药中间体。实验室常以间苯二酚为原料分以下三步合成:
部分物质相关性质如下表:
名称 | 相对分子质量 | 性状 | 熔点/℃ | 水溶性(常温) |
间苯二酚 | 110 | 白色针状晶体 | 110.7 | 易容 |
2-硝基-1,3-苯二酚 | 155 | 桔红色针状晶体 | 87.8 | 难容 |
制备过程如下:
①磺化:称取71.0g碾成粉状的间苯二酚放入烧杯中,慢慢加入浓硫酸并不断搅拌,控制温度为60℃~65℃约15min,如下图。
②硝化:将烧杯置于冷水中冷却后加入混酸,控制温度(25±5)℃左右继续搅拌15min。
③蒸馏:将硝化反应混合物移入圆底烧瓶B中,然后用左图所示装置进行水蒸气蒸馏;将馏出液冷却后再加入乙醇水混合剂重结晶。
回答下列问题:
(1)图中仪器C的名称是______。
(2)磺化和硝化过程中装置D的作用是______。
(3)硝化过程中控制温度(25±5)℃左右,温度不宜过高,原因是______。
(4)烧瓶A中玻璃管起稳压作用,既能防止装置中压强过大引起事故、又能______。反应一段时间后,停止蒸馏,此时应______(填标号)。
A.打开活塞熄灭酒精灯停止通冷凝水
B.熄灭酒精灯打开活塞停止通冷凝水
C.熄灭酒精灯停止通冷凝水打开活塞
D.停止通冷凝水打开活塞熄灭酒精灯
(5)步骤③蒸馏所得2-硝基-1,3-苯二酚中仍含少量杂质,可用少量乙醇水混合剂洗涤。请设计简单的证明2-硝基-1,3-苯二酚已经洗涤干净______。
(6)水蒸气蒸馏是分离和提纯有机物的方法之一,被提纯的物质必须具备的条件正确的是______(填标号)。
a.不溶或难溶于水,便于最后分离 b.在沸腾下与水不发生化学反应
c.具有一定的挥发性 d.具有较低的熔点
(7)本实验最终获得12.0g桔红色晶体,则2-硝基-1,3-苯二酚的产率约为______
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苯甲酸乙酯是重要的精细化工试剂,常用于配制水果型食用香精。实验室制备流程如下:
试剂相关性质如下表:
苯甲酸 | 乙醇 | 苯甲酸乙酯 | |
常温性状 | 白色针状晶体 | 无色液体 | 无色透明液体 |
沸点/℃ | 249.0 | 78.0 | 212.6 |
相对分子量 | 122 | 46 | 150 |
溶解性 | 微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂 | 与水任意比互溶 | 难溶于冷水,微溶于热水,易溶于乙醇和乙醚 |
回答下列问题:
(1)为提高原料苯甲酸的纯度,可采用的纯化方法为_________。
(2)步骤①的装置如图所示(加热和夹持装置已略去),将一小团棉花放入仪器B中靠近活塞孔处,将吸水剂(无水硫酸铜的乙醇饱和溶液)放入仪器B中,在仪器C中加入 12.2 g纯化后的苯甲酸晶体,30 mL无水乙醇(约0.5 mol)和3 mL浓硫酸,加入沸石,加热至微沸,回流反应1.5~2 h。仪器A的作用是_________;仪器C中反应液应采用_________方式加热。
(3)随着反应进行,反应体系中水分不断被有效分离,仪器B中吸水剂的现象为_________。
(4)反应结束后,对C中混合液进行分离提纯,操作I是_________;操作II所用的玻璃仪器除了烧杯外还有_________。
(5)反应结束后,步骤③中将反应液倒入冷水的目的除了溶解乙醇外,还有_____;加入试剂X为_____(填写化学式)。
(6)最终得到产物纯品12.0 g,实验产率为_________ %(保留三位有效数字)。
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苯甲酸乙酯是重要的精细化工试剂,常用于配制水果型食用香精。实验室制备流程如图:
试剂相关性质如下表:
苯甲酸 | 乙醇 | 苯甲酸乙酯 | |
常温性状 | 白色针状晶体 | 无色液体 | 无色透明液体 |
沸点/℃ | 249.0 | 78.0 | 212.6 |
相对分子量 | 122 | 46 | 150 |
溶解性 | 微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂 | 与水任意比互溶 | 难溶于冷水,微溶于热水,易溶于乙醇和乙醚 |
回答下列问题:
(1)为提高原料苯甲酸的纯度,可采用的纯化方法为__。
(2)步骤①的装置如图所示(加热和夹持装置已略去),将一小团棉花放入仪器B中靠近活塞孔处,将吸水剂(无水硫酸铜的乙醇饱和溶液)放入仪器B中,在仪器C中加入12.2g纯化后的苯甲酸晶体,30mL无水乙醇(约0.5mol)和3mL浓硫酸,加入沸石,加热至微沸,回流反应1.5~2h。仪器A的作用是__。
(3)随着反应进行,反应体系中水分不断被有效分离,仪器B中吸水剂的现象为__。
(4)反应结束后,对C中混合液进行分离提纯,操作I是_;操作II所用的玻璃仪器除了烧杯外还有__。
(5)反应结束后,步骤③中将反应液倒入冷水的目的除了溶解乙醇外,还有__;加入试剂X为___(填写化学式)。
(6)最终得到产物纯品10.0g,实验产率为__%(保留三位有效数字)。
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苯甲酸(无色针状晶体,熔点122.4℃)可广泛用于医药、染料载体、香料等,实验室用甲苯和高锰酸钾制备苯甲酸。反应方程式如下:
+2KMnO4+KOH+2MnO2↓+H2O
+HCl→+KCl
已知有关化合物的相关数据如表所示:
化合物 | 相对分子质量 | 密度(g/cm3) | 溶解性 | 沸点(℃) |
甲苯 | 92 | 0.87 | 难溶于水 | 110.0 |
苯甲酸钾 | 160 | — | 易溶于水 | — |
苯甲酸 | 122 | 1.26 | 微溶于水 | 248.0 |
苯甲酸在100g水中的溶解度0.18g(4℃),0.27g(18℃),2.2g(75℃)。
合成:如上图(固定及加热装置略去)所示,在三颈烧瓶中加入4.23mL甲苯和100mL蒸馏水,瓶口装上温度计、电动搅拌器、冷凝管,慢慢开启电动搅拌器,加热至沸腾。经冷凝管上口分批加入21.30g高锰酸钾(过量),继续煮沸至甲苯层消失,回流液中不再出现油珠为止,得到反应混合物。
对反应混合物进行分离:①趁热过滤→②洗涤滤渣→③合并滤液和洗涤液→④冷却→⑤盐酸酸化→⑥过滤。
对粗产品苯甲酸进行提纯:①沸水溶解→②活性炭脱色→③趁热过滤→④_________→⑤过滤→⑥洗涤→⑦干燥。
请回答下列问题:
(1)实验室中量取4.23mL甲苯所需仪器为_________。
(2)冷凝管的上口是否需要塞上塞子________(填“是”或“否”),a处水流方向是_______(填“进水”或“出水”)。
(3)高锰酸钾需要分批加入,请用化学反应速率观点说明理由_________。
(4)在对粗产品苯甲酸进行提纯过程中,“③趁热过滤”的目的是_________;“④”的操作名称是________;可证明“⑥洗涤”步骤已洗涤干净的方法是_____________。
(5)干燥后称量得苯甲酸2.93g,则苯甲酸的产率为________。
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对羟基苯甲醛是一种合成医药、香料、液晶材料的重要中间体,以对甲基苯酚()为主要原料合成对羟基苯甲醛()的工艺流程如图所示:
(1)写出反应Ⅱ的化学方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
B能跟银氨溶液反应生成Ag,写出该反应的化学方程式
________________________________________________________________________。
(2)在生产中不直接用氧气氧化对甲基苯酚的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出对羟基苯甲醛在一定条件下与足量氢气反应的化学方程
式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)对羟基苯甲醛有多种同分异构体,其中苯环上只有一个侧链的同分异构体的结构简式为________________________________________________________________________。
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对氨基苯甲酸()是一种用途广泛的化工产品和医药中间体,以对硝基苯甲酸()为原料,采用电解法合成对氨基苯甲酸的装置如图。下列说法正确的是
A.电子由金属阳极DSA经导线流入直流电源
B.阴极的主要电极反应式为+6e-+6H+→+2H2O
C.每转移1mole-时,阳极电解质溶液的质量减少8g
D.反应结束后阳极区pH增大
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石油裂解气用途广泛,可用于合成各种橡胶和医药中间体。利用石油裂解气合成CR橡胶和医药中间体K的线路如下:
已知:
(1)A的顺式异构体的结构简式为_________。
(2)用系统命名法给B命名,其名称是_________。
(3)C含有的官能团名称是_________。
(4)K的结构简式为_________。
(5)依次写出①、②的反应类型_________、_________。
(6)写出下列反应的化学方程式:
D→E:____________________;F→G:___________________。
(7)F还能与其他醇类发生反应,写出F与乙二醇发生聚合反应的化学方程式_________________。
(8)写出同时满足下列条件的医药中间体K的同分异构体的结构简式_____________。
a.与E互为同系物b.核磁共振氢谱有3种峰
(9)已知双键上的氢原子很难发生取代反应。以A为起始原料,选用必要的无机试剂合成B,写出合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。
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