Question

一道有机化学题.

已知:①R-NO2→(Fe/HCl) R-NH2 ②苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著影响.以下是用苯做原料制备某些化合物得转化关系图.
①苯→(浓硝酸/浓硫酸)A→B→(CH3Cl/催化剂)→(Fe/HCl)生成1甲基三氨基苯
②苯→(Br2/催化剂)C→(浓硫酸)D→(H2/催化剂)→此有机物Br与SO3H处在对位
③苯→E→F→此有机物羟基与NO2对位
已知在③中E为溴苯
请结合上述信息有苯合成1溴3甲基4硝基苯.
不会画图,欢迎提出疑问.

Answer 1

哦，这是一道典型的信息题。苯的硝化、溴代、磺化、氢化、卤代烃水解这些都是中学学过的反应，剩下的虽然没学过但是信息里已经直接或间接地告诉你了。

转化关系图①中苯先硝化，生成硝基苯，由一开始给的信息可知，最后Fe/HCl的那一步肯定是把硝基变成氨基了，那么多出的那个甲基一定是CH3Cl/催化剂那一步给弄上去的，所以这说明当苯环上连有硝基时，新上去的取代基会处于硝基的间位。
转化关系图②中苯先溴代，生成溴苯，然后再磺化生成苯环上连一个溴原子和一个磺酸基的化合物，然后与氢气加成，显然是把苯环中的双键给加掉了，苯环变成了环己烷。由于最后溴与磺酸基处于对位，所以可知当时磺化时磺酸基是进入溴的对位的。也就是说，当苯环上连有溴原子时，新上去的取代基会处于溴的对位。
转化关系图③中苯先溴代，生成溴苯，由于最后出硝基了，所以肯定有一步是硝化，由于溴原子变成羟基了，所以肯定还有一步是水解（溴水解成羟基，就像卤代烃水解生成醇一样）。

但是说了这么半天，如果题目真的是你说的这样的话，这道题是没法做的。本来如果你学过更深的有机化学知识的话，是可以做的，方法应该是苯先硝化，再甲基化（就是CH3Cl/催化剂那一步），再溴代。但问题是这道题显然是给那些没学过那些知识的中学生做的，他们根据题干中的信息是不能知道为什么应该那样合成的，因为他们不知道为什么苯环上既有硝基又有甲基时新的取代基不会进入硝基的间位，而且他们也不知道为什么苯环上有甲基时新的取代基会进入甲基的邻、对位。
所以，你再仔细看看你是不是有的地方抄错了，尤其是让合成的那个化合物，真的是1-溴-3-甲基-4-硝基苯吗？为了得到更准确的答案，你还是应该把问题抄得再细些，千万不要大意呀，实在不行就截图、拍照什么的都行，我感觉你从头到尾都抄得蛮模糊的。如果确定完全没抄错的话，那么这道题给中学生做的话，就是没法做的，除非老师给他们讲过什么拓展知识。

还有什么不明白的地方再问我吧。：）