Question

14．对羟基苯甲酸乙酯又称尼泊金乙酯，是一种常见的食品添加剂及防腐剂，其生产过程如下（反应条件未全部注明）

回答下列问题：
（1）反应①的条件为甲苯与液溴混合，用FeBr₃作催化剂（或Br₂/Fe），反应④的反应类型为取代反应．
（2）该过程中反应④⑦的作用是防止酚羟基被氧化．
（3）G的结构简式为．
（4）对羟基苯甲酸（）在一定条件下发生聚合反应生成高分子化合物，写出该反应的化学方程式．
（5）F的同分异构体很多，其中符合下列条件的有3种．
①遇到FeCl₃溶液出现特殊颜色；②能发生水解反应；③能发生银镜反应；④无-CH₃结构．上述同分异构体中，核磁共振氢谱显示其有5种峰的结构简式为．

Answer 1

分析 根据题中各物质转化关系，甲苯在甲基对位与卤素（常见为溴）发生取代生成B为，B碱性水解，发生取代反应生成C，C酸化得D，D与碘甲烷发生取代反应生成E，E被氧化得到F，比较F和H的结构可知，F发生酯化反应得G为，G与HI发生取代反应得H，据此答题．

解答 解：根据题中各物质转化关系，各反应如下：甲苯在甲基对位与卤素（常见为溴）发生取代反应，反应①的化学方程式为：+Br₂$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$+HBr；B碱性水解，反应②的化学方程式为：；C酸化得D，酸为盐酸、硫酸等酸性强于苯酚的酸即可，所以反应③的化学方程式为：+HCl→+NaCl；D与碘甲烷发生取代反应，反应④的化学方程式为：+CH₃I→+HI；苯环连接的甲基被氧化为-COOH，反应⑤的化学方程式为：；F发生酯化反应得G，反应⑥的化学方程式为：+CH₃CH₂COOH+H₂O；G与HI发生取代反应，反应⑦的化学方程式为：+HI→+CH₃I；
（1）在光照条件下可取代烃基上的H，反应①为甲苯发生取代反应生成的反应，反应条件应为液溴、催化剂（FeBr₃），反应④的反应类型是取代反应，
故答案为：甲苯与液溴混合，用FeBr₃作催化剂（或Br₂/Fe）；取代反应；
（2）由于苯环连接的甲基被氧化为-COOH，而酚羟基也比较容易被氧化，所以该过程中反应④⑦这两步的作用是保护酚羟基不被氧化，
故答案为：防止酚羟基被氧化；
（3）根据上面的分析可知，有机物G的结构简式为，故答案为：；
（4）中含有羧基、羟基，发生缩聚反应生成，反应方程式为：，
故答案为：；
（5）的同分异构体符合：遇到FeCl₃溶液出现显色现象，说明含有酚羟基；能发生水解反应，能发生银境反应，结合结构简式可知，应含有甲酸形成的酯基，且无-CH₃结构，只能含有2个取代基为-OH、-CH₂OOCH，则苯环上有2种H原子，则2个不同的取代基处于邻、间、对位，所以有3种同分异构体，上述同分异构体中核磁共振氢谱显示其有5种峰的结构简式为，
故答案为：3；．

点评 本题以甲苯生产对羟基苯甲酸乙酯为载体考查官能团性质、同分异构体、有机合成、有机物推断等，涉及苯的同系物、卤代烃、醇、酚、羧酸等性质与转化，题目难度中等，旨在考查学生对知识的掌握与迁移运用、思维分析等能力．