题目
由苯合成 ,在下列诸合成路线中,最佳合成路线是()A. 先烷基化、硝化、再氯代、最后氧化B. 先烷基化、氯代、再硝化、最后氧化C. 先氯代、烷基化、再硝化、最后氧化D. 先硝化、氯代、再烷基化、最后氧化
由苯合成 ,在下列诸合成路线中,最佳合成路线是()
A. 先烷基化、硝化、再氯代、最后氧化
B. 先烷基化、氯代、再硝化、最后氧化
C. 先氯代、烷基化、再硝化、最后氧化
D. 先硝化、氯代、再烷基化、最后氧化
题目解答
答案
A. 先烷基化、硝化、再氯代、最后氧化
解析
本题考查有机合成路线的选择,核心在于理解不同取代基对苯环活性的影响及反应顺序的合理性。关键点如下:
- 烷基化反应(如甲基化)引入强活化基团(-CH₃),使苯环更易发生后续取代反应;
- 硝化反应引入强钝化基团(-NO₂),会显著降低苯环的活性,阻碍后续取代反应;
- 氯代反应通常需要光照或FeCl₃催化,且Cl是弱钝化基团;
- 氧化反应(如将-CH₃氧化为-COOH)一般安排在最后。
破题关键:强活化基团应优先引入,避免后续反应因苯环钝化而难以进行。例如,若先硝化,苯环被钝化,后续烷基化将无法进行。
选项分析
选项A:先烷基化、硝化、氯代、最后氧化
- 烷基化:苯→甲苯(苯环保持活化);
- 硝化:甲苯→甲基硝基苯(硝基引入活化位置);
- 氯代:甲基硝基苯→含Cl的衍生物(Cl取代位置受甲基和硝基影响);
- 氧化:甲基被氧化为羧基,生成目标产物。
合理性:烷基化保持苯环活性,后续反应依次进行,符合实际操作。
选项B:先烷基化、氯代、硝化、最后氧化
- 烷基化:苯→甲苯;
- 氯代:甲苯→甲基氯苯(Cl钝化苯环);
- 硝化:甲基氯苯→硝化困难(因Cl钝化作用叠加)。
问题:氯代后苯环活性降低,硝化反应难以有效进行。
选项C:先氯代、烷基化、硝化、最后氧化
- 氯代:苯→氯苯(苯环钝化);
- 烷基化:无法进行(Cl钝化基团阻碍Friedel-Crafts反应)。
问题:氯代后无法引入甲基。
选项D:先硝化、氯代、烷基化、最后氧化
- 硝化:苯→硝基苯(苯环钝化);
- 烷基化:无法进行(硝基强钝化作用)。
问题:硝化后苯环活性过低,后续烷基化无法进行。