2021高三全国统考化学（经典版）一轮学案：选修5第7节　高分子化合物　有机合成


第7节　高分子化合物　有机合成
[考试说明]　1.了解合成高分子的组成和结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。2.会判断加聚反应和缩聚反应。3.了解烃的衍生物的合成方法，根据信息能设计有机化合物的合成路线。
[命题规律]　本节内容是高考的必考点，主要考查的是推断有机物结构式或结构简式；反应类型的判断；化学方程的书写；限定条件下同分异构体的书写或数目判断；有机合成路线的设计。另外聚合反应是有机合成高考题中的常考知识点，通常考查反应类型的判断、加聚反应与缩聚反应的化学方程式的书写、单体与聚合产物结构简式的相互推断等。
考点1　合成有机高分子化合物
知识梳理
1.有机高分子化合物及其结构特点
(1)定义
相对分子质量从104到106甚至更大的化合物，称为高分子化合物，简称高分子。大部分高分子化合物是由小分子通过聚合反应制得的，所以常被称为聚合物或高聚物。
(2)有机高分子的组成
①单体：能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。
②链节：高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位。
③聚合度：高分子链中含有链节的数目。

2．合成高分子化合物的两个基本反应
(1)加聚反应
①定义：由不饱和的单体加成聚合生成高分子化合物的反应。

②产物特征：高聚物与单体具有相同的组成，生成物一般为线型结构。
③反应类型
a．聚乙烯类(塑料纤维)

b．聚1,3­丁二烯类(橡胶)
(—R可为—H、—Cl、
—CH3等)。
c．混合加聚类：两种或两种以上单体加聚：
nCH2===CH—CH===CH2＋nCH2===CH—CN
。
d．聚乙炔类： (—R为—H、—Cl、—CH3、、—CN等)。
(2)缩聚反应
①定义：单体间相互作用生成高分子化合物，同时还生成小分子化合物(如水、氨、卤化氢等)的聚合反应。
②产物特征：生成高聚物和小分子，高聚物与单体有不同的组成。
③反应类型
a．聚酯类：—OH与—COOH间的缩聚
nHOCH2—CH2OH＋nHOOC—COOH
，
nHOCH2—CH2—COOH
。
b．聚氨基酸类：—NH2与—COOH间的缩聚
nH2N—CH2COOH
，nH2NCH2COOH＋
。
c．酚醛树脂类
nHCHO＋ ＋(n－1)H2O。
3．高分子化合物的分类及性质特点

其中，塑料、合成纤维、合成橡胶又被称为三大合成材料。

由缩聚物的结构简式推导其单体的方法
(1)酯类高聚物中含有“”，它的单体有两种，从中虚线处断开，恢复为，—O—恢复为—OH，即得合成高聚物的单体。如的单体为HOOCCOOH和HOCH2CH2OH。
(2)酰胺类高聚物中含有“”，它的单体有两种，在亚氨基上加氢，羰基碳原子上加羟基，即得高聚物的单体。
如的单体是H2N—CH2—COOH和H2N—CH2CH2COOH。
的单体必为一种，在亚氨基上加氢，在羰基碳原子上加羟基，即得高聚物的单体。
如的单体为。
(3)酚醛树脂是由酚类和醛类缩聚而成的，链节中有酚羟基的结构。


1.判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。
(1)棉花、蚕丝、羊毛、天然橡胶、酚醛树脂都属于天然高分子化合物。(×)
错因：酚醛树脂属于合成高分子化合物。
(2)天然橡胶是高聚物，不能使溴水褪色。(×)
错因：天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯，结构中含有碳碳双键，能使溴水褪色。
(3) 的单体是CH2===CH2和。(×)
错因：的单体是：。
(4)酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料。(×)
错因：酚醛树脂是热固性塑料，聚氯乙烯是热塑性塑料。
(5)聚乙烯、聚氯乙烯塑料都可用于包装食品。(×)
错因：聚氯乙烯塑料受热会产生有毒物质，不可用于包装食品。
(6)聚异戊二烯属于纯净物。(×)
错因：n值不同、链节数不同，是混合物。
2．教材改编题。
(1)(据人教选修五P112 T3)合成橡胶
是用两种单体共聚而成，可能的单体有：
a．CH2===CH—CH===CH2 　　 b．CH3—C≡C—CH3
c．CH3—CH===CH2 　　 d．CH2===CH—CN
该聚合物是由________和________聚合而成的。
(2)(据人教选修五P116 T2)聚碳酸酯
的透光率良好，可制作车、船、飞机的挡风玻璃，以及眼镜镜片、光盘、唱片等。原来合成聚碳酸酯的一种原料是用有毒的光气(双称碳酰氯COCl2)，现在改用绿色化学原料碳酸二甲酯()与________缩合聚合而成。
A．二醇类 B．二酚类
C．二醛类 D．二炔类
答案　(1)a　d　(2)B
题组训练
1.高分子化合物的结构如下：

其单体可能是(　　)
①CH2===CHCN　②乙烯　③1,3­丁二烯　④苯乙炔　
⑤苯乙烯　⑥1­丁烯
A．①③⑤ B．②③⑤
C．①②⑥ D．①③④
答案　A
解析　该高分子化合物属于加聚反应生成的高聚物，且链节的主链上存在碳碳双键结构，按如图方式断键来确定单体

其单体是CH2===CHCN、CH2===CH—CH===CH2、，故A正确。
2．涤纶广泛应用于衣料和装饰材料。合成涤纶的反应如下：
＋nHOCH2CH2OH涤纶＋(2n－1)H2O
下列说法正确的是(　　)
A．合成涤纶的反应为加聚反应
B．对苯二甲酸和苯甲酸互为同系物
C．1 mol涤纶与NaOH溶液反应，理论上最多可消耗2n mol NaOH
D．涤纶的结构简式为

答案　C
解析　1 mol涤纶水解会产生2n mol羧基，与NaOH溶液反应，理论上最多可消耗2n mol NaOH，C正确。

找单体时，一定要先判断高聚物是加聚产物还是缩聚产物，然后运用逆向思维反推单体，找准分离处，聚合时的结合点必为分离处。
(1)加聚反应的特点
①单体是带有双键或三键的不饱和有机物(如乙烯、氯乙烯、甲基丙烯酸、异戊二烯等)；②高分子链节与单体的化学组成相同；③生成物只有高分子化合物，一般形成线型结构。
(2)缩聚反应的特点
①单体不一定含有不饱和键，但必须含有两个或两个以上的反应基团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)；②缩聚反应不仅生成高聚物，而且还生成小分子；③所得高分子化合物的组成跟单体的化学组成不同。
考点2　有机合成
知识梳理
1.有机合成的分析方法和原则
(1)有机合成的分析方法
①正向合成分析法的过程
基础原料―→中间体―→目标化合物。
②逆向合成分析法的过程
目标化合物―→中间体―→基础原料。
(2)有机合成遵循的原则
①起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染。
②应尽量选择步骤最少的合成路线。
③合成路线要符合“绿色、环保”的要求。
④有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。
⑤要按一定的反应顺序和规律引入官能团，不能臆造不存在的反应。
2．合成路线的选择
(1)一元转化关系

以乙烯为例，完成上述转化标号反应的化学方程式：
②CH3CH2Cl＋NaOHCH3CH2OH＋NaCl，
③2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O，
⑤CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOC2H5＋H2O。
(2)二元转化关系

以乙烯为例，完成上述转化标号反应的化学方程式：
②，
④，
⑤。
(3)芳香化合物合成路线

3．有机合成中碳骨架的构建
(1)碳链的增长
①与HCN的加成反应；②加聚或缩聚反应；③酯化反应。
(2)碳链的减短
①脱羧反应：R—COONa＋NaOHR—H＋Na2CO3。
②氧化反应

R—CH===CH2RCOOH＋CO2↑。
③酯类、糖类、蛋白质等的水解反应。
④烃的裂化或裂解反应：C16H34C8H18＋C8H16。
(3)常见碳链成环的方法
①二元醇成环
如HOCH2CH2OH＋H2O。
②羟基酸酯化成环
如HO(CH2)3 ＋H2O。
③二元羧酸成环
如HOOCCH2CH2COOH＋H2O。
④氨基酸成环
如H2NCH2CH2COOH―→＋H2O。
4．有机合成中官能团的转化
(1)官能团的引入
引入官能团
引入方法
卤素原子
①烃的取代；
②不饱和烃与HX、X2的加成；
③醇与氢卤酸(HX)取代
羟基
①烯烃与水加成；
②醛酮与氢气加成；
③卤代烃在碱性条件下水解；
④酯的水解
碳碳双键
①某些醇或卤代烃的消去；
②炔烃不完全加成
碳氧双键
醇的催化氧化
羧基
①醛基氧化；
②酯、肽键的水解；
③含—CH2OH结构的醇、苯的同系物(与苯环直接相连的碳上有氢原子)被酸性高锰酸钾溶液氧化
(2)官能团的消除
①通过加成反应消除不饱和键(双键、三键)；
②通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基；
③通过加成或氧化反应等消除醛基；
④通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。
(3)官能团数目的改变
如①CH3CH2OHCH2===CH2
X—CH2CH2—XHO—CH2CH2—OH；

(4)官能团位置的改变
如CH3CH2CH2OHCH3CH===CH2
CH3CHClCH3CH3CH(OH)CH3。

(1)碳碳双键的保护：碳碳双键容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应恢复为碳碳双键。
(2)在利用对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2还原为—NH2，防止当KMnO4氧化—CH3时，—NH2(具有还原性)也被氧化。
题组训练
1．(2020·四川成都高三一诊)查尔酮是一种能制备抗炎药物的化工原料。其中一种合成路线如下：

(1)B的名称为________；查尔酮含有的含氧官能团名称是________。
(2)A→B的反应类型是________；C的结构简式为______________。
(3)写出E→F的化学方程式：________________________________________。
(4)F的同分异构体中，含有结构且水解产物为芳香醇的酯共有________种，其中核磁共振氢谱吸收峰最少的分子结构简式为______________________________。
(5)已知：。参照上述流程，以CH2===CH—CH3为原料合成，设计最简合成路线。
答案　(1)苯乙烯　羰基
(2)加成反应　

(4)5　
(5)CH2===CH—CH3CH3—CHOH—CH3

解析　A的分子式为C6H6，结合B的结构简式可知A为苯()；A与乙炔加成生成B()，B与氯化氢发生加成反应生成卤代烃C，C在碱性条件下水解生成醇D，D催化氧化生成E，根据F的结构可知，E为，则D为，C为。
(4)F为，其同分异构体中含有结构且水解产物为芳香醇，其芳香醇可能为、、邻甲基苯甲醇、间甲基苯甲醇、对甲基苯甲醇，因此F的同分异构体共有5种，其中核磁共振氢谱吸收峰最少的分子为。
(5)以CH2===CH—CH3为原料合成，根据信息，需要首先合成。
2．(2019·湖南六校高三联考)芳香族化合物A(C9H12O)常用于药物及香料的合成，A有如下转化关系：

已知：①A是芳香族化合物且分子侧链上有处于两种不同环境下的氢原子；

③RCOCH3＋R′CHORCOCH===CHR′＋H2O。
回答下列问题：
(1)B生成D的反应类型为________________，由D生成E的反应所需的试剂及反应条件为____________________。
(2)F中含有的官能团名称为____________________。
(3)K的结构简式为____________________。
(4)由F生成H的第ⅰ步反应的化学方程式为________________________________________。
(5)F有多种同分异构体，符合下列条件的同分异构体有________种。
①属于芳香族化合物　②能发生水解反应和银镜反应
(6)糠叉丙酮()是一种重要的医药中间体，请参考上述合成路线，设计一条由叔丁醇[(CH3)3COH]和糠醛()为原料制备糠叉丙酮的合成路线(无机试剂任选，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)。
答案　(1)加成反应　NaOH水溶液、加热
(2)羟基、醛基


(5)14


解析　A的分子式为C9H12O，A是芳香族化合物，说明含有苯环；其分子侧链上有处于两种不同环境下的氢原子，A反应生成B，B能发生信息②的反应，则B中含有碳碳双键，A中含有羟基，由此可知A是，B是，C是。结合信息③可知，K为。B与Br2发生加成反应生成D，则D是。根据F的分子式，结合F能发生银镜反应，说明F中含有醛基，则F是，逆推知E是。F发生银镜反应后再酸化生成H，则H是。H在催化剂作用下生成聚脂I，则I是。
(5)根据限定条件可知，苯环上含有1个取代基时，可以为—CH2CH2OOCH、，有2种同分异构体；苯环上含有2个取代基时，可以为①—OOCH、—CH2CH3，②—CH2OOCH、—CH3，2个取代基在苯环上有邻、间、对3种位置关系，共有6种同分异构体；苯环上含有3个取代基时，可以为—CH3、—CH3、—OOCH，共有6种位置关系，故符合条件的同分异构体共有14种。
(6)根据题目信息，先使叔丁醇发生消去反应生成再运用已知②，被氧化为与运用已知③，在一定条件下反应即可生成。

有机合成与推断中的常见信息
(1)苯环侧链引羧基
如 (R代表烃基)被酸性KMnO4溶液氧化生成，此反应可缩短碳链。
(2)卤代烃跟氰化钠溶液反应再水解可得到羧酸
如CH3CH2BrCH3CH2CN
CH3CH2COOH；卤代烃与氰化物发生取代反应后，再水解得到羧酸，这是增加一个碳原子的常用方法。
(3)烯烃通过臭氧氧化，再经过锌与水处理得到醛或酮
如 CH3CH2CHO＋，通过该反应可确定碳碳双键的位置。
(4)双烯合成
如1,3­丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到环己烯，，这是著名的双烯合成，是合成六元环的首选方法。
(5)羟醛缩合
有α­H的醛在稀碱(10% NaOH)溶液中能和另一分子醛相互作用，生成β­羟基醛，称为羟醛缩合反应。


高考真题实战
1．(2018·北京高考)一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高，广泛用作防护材料。其结构片段如下图

下列关于该高分子的说法正确的是(　　)
A．完全水解产物的单个分子中，苯环上的氢原子具有不同的化学环境
B．完全水解产物的单个分子中，含有官能团—COOH或—NH2
C．氢键对该高分子的性能没有影响
D．结构简式为：
答案　B
解析　芳纶纤维的结构片段中含肽键，完全水解产物的单个分子为 中苯环都只有1种化学环境的氢原子，A错误；芳纶纤维完全水解产物的单个分子为、，含有的官能团为—COOH或—NH2，B正确；氢键对该分子的性能有影响，如影响沸点、密度等，C错误；芳纶纤维由通过缩聚反应形成，其结构简式为，D错误。
2．(2017·全国卷Ⅰ)下列生活用品中主要由合成纤维制造的是(　　)
A．尼龙绳 B．宣纸
C．羊绒衫 D．棉衬衣
答案　A
3．(2017·北京高考)聚维酮碘的水溶液是一种常用的碘伏类缓释消毒剂，聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘，其结构表示如下：
　
下列说法不正确的是(　　)
A．聚维酮的单体是
B．聚维酮分子由(m＋n)个单体聚合而成
C．聚维酮碘是一种水溶性物质
D．聚维酮在一定条件下能发生水解反应
答案　B
解析　A对：聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘，由聚维酮碘的结构可知，聚维酮是由经加聚反应生成的，故聚维酮的单体为。B错：由聚维酮碘的结构推知，聚维酮分子由(2m＋n)个单体聚合而成。C对：由聚维酮碘的结构可知，该物质含分子内氢键，易溶于水。D对：由聚维酮碘的结构可知，该结构中含有，故聚维酮在一定条件下能发生水解反应。
4．(2019·全国卷Ⅱ)环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及与各种材料的粘结性能，已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一种新型环氧树脂G的合成路线：


已知以下信息：

②
③
回答下列问题：
(1)A是一种烯烃，化学名称为____________，C中官能团的名称为________、________。
(2)由B生成C的反应类型为____________。
(3)由C生成D的反应方程式为________________________________________________________________________。
(4)E的结构简式为__________________。
(5)E的二氯代物有多种同分异构体，请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式：______________________、________________________。
①能发生银镜反应；
②核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为3∶2∶1。
(6)假设化合物D、F和NaOH恰好完全反应生成1 mol单一聚合度的G，若生成的NaCl和H2O的总质量为765 g，则G的n值理论上应等于________。
答案　(1)丙烯　氯原子　羟基　(2)加成反应
(3)
(或)

(6)8
解析　(1)A有三个碳原子，且为烯烃，因此A的名称为丙烯；由B和HOCl生成的C为或，因此C中的官能团为氯原子和羟基。
(3)C的结构简式为，在NaOH作用下生成，该反应方程式为

(或)。
(4)由生成物F以及信息①可知，E的结构简式为。
(5)E的同分异构体是芳香族化合物，说明含有苯环；能发生银镜反应说明含有醛基；有三组峰说明有三种等效氢，有一定的对称性，三组峰的面积比为3∶2∶1，由此可写出满足条件的结构简式为、。
(6)由题给信息②③可知，要生成1 mol G，同时生成(n＋2) mol NaCl和(n＋2) mol水，即得(n＋2) mol×(58.5＋18) g·mol－1＝765 g，解得n＝8。
5．(2018·全国卷Ⅰ)化合物W可用作高分子膨胀剂，一种合成路线如下：

回答下列问题：
(1)A的化学名称为________。
(2)②的反应类型是________。
(3)反应④所需试剂、条件分别为________________。
(4)G的分子式为________。
(5)W中含氧官能团的名称是________。
(6)写出与E互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰，峰面积比为1∶1)：______________________________。
(7)苯乙酸苄酯()是花香型香料，设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线(无机试剂任选)。
答案　(1)氯乙酸　
(2)取代反应　
(3)乙醇/浓硫酸、加热
(4)C12H18O3　
(5)羟基、醚键
(6)、

解析　(6)属于酯类，说明含有酯基。核磁共振氢谱为两组峰，峰面积比为1∶1，说明氢原子分为两类，各是6个，因此符合条件的有机物结构简式为。
6．(2018·全国卷Ⅲ)近来有报道，碘代化合物E与化合物H在Cr—Ni催化下可以发生偶联反应，合成一种多官能团的化合物Y，其合成路线如下：

已知：RCHO＋CH3CHO
RCH===CHCHO＋H2O
回答下列问题：
(1)A的化学名称是________。
(2)B为单氯代烃，由B生成C的化学方程式为____________________________。
(3)由A生成B、G生成H的反应类型分别是________、________。
(4)D的结构简式为____________________。
(5)Y中含氧官能团的名称为____________________。
(6)E与F在Cr—Ni催化下也可以发生偶联反应，产物的结构简式为__________________。
(7)X与D互为同分异构体，且具有完全相同官能团。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢，其峰面积之比为3∶3∶2。写出3种符合上述条件的X的结构简
式__________________________________________________________________________________________。
答案　(1)丙炔
(2)≡－CH2Cl＋NaCN≡－CH2CN＋NaCl
(3)取代反应　加成反应
(4) ≡－CH2COOC2H5
(5)羟基、酯基

解析　A到B的反应是在光照下的取代反应，Cl原子取代饱和碳原子上的H原子，且由问题(2)知B为单氯代烃，所以B为；B与NaCN反应，根据C的分子式确定B→C是Cl原子被—CN取代，所以C为；C在酸性条件下水解得到
CH≡CCH2COOH，与乙醇发生酯化反应得到D，所以D为CH≡CCH2COOCH2CH3，D与HI加成得到E。根据题目的已知反应，要求F中一定要有醛基，再根据H的结构得到F中有苯环，所以F一定为；F与CH3CHO发生已知反应，得到G，G为；G与氢气加成得到H；H与E发生偶联反应得到Y。
(6)E和H发生偶联反应可以得到Y，将H换为F相当于将苯直接与醛基相连，所以E、F发生偶联反应时可视为将Y中的苯环直接与羟基相连的碳原子连接即可，所以产物为。
(7)D为CH≡CCH2COOCH2CH3，所以要求该同分异构体也有碳碳三键和酯基，同时根据峰面积比为3∶3∶2，得到分子一定有两个甲基，另外一个是—CH2—，所以三键一定在中间，不会有甲酸酯的可能，所以分子有6种：CH3COOC≡CCH2CH3、CH3C≡CCOOCH2CH3、CH3COOCH2C≡CCH3、CH3C≡CCH2COOCH3、CH3CH2COOC≡CCH3、CH3CH2C≡CCOOCH3。
7．(2017·天津高考)2­氨基­3­氯苯甲酸(F)是重要的医药中间体，其制备流程图如下：



已知：
回答下列问题：
(1) 分子中不同化学环境的氢原子共有______种，共面原子数目最多为________。
(2)B的名称为________。写出符合下列条件B的所有同分异构体的结构简式________________________________________________________________________。
a．苯环上只有两个取代基且互为邻位
b．既能发生银镜反应又能发生水解反应
(3)该流程未采用甲苯直接硝化的方法制备B，而是经由①②③三步反应制取B，其目的是________________________________________________________________________。
(4)写出⑥的化学反应方程式：________________________________，该步反应的主要目的是________。
(5)写出⑧的反应试剂和条件：________________________________________________________________________；
F中含氧官能团的名称为____________。
(6)在方框中写出以为主要原料，经最少步骤制备含肽键聚合物的流程。

答案　(1)4　13
(2)2­硝基甲苯或邻硝基甲苯和
(3)避免苯环上甲基对位的氢原子被硝基取代(或减少副产物，或占位)
(4) ＋HCl　保护氨基
(5)Cl2/FeCl3(或Cl2/Fe)　羧基

解析　(2)B的同分异构体能发生银镜反应，说明分子中含有CHO，又能水解，则分子中含有酯基或肽键，又因分子中仅有2个氧原子，则苯环上的两个取代基应为OOCH、NH2或NHCHO、OH。故符合条件的B的同分异构体有。
(3)若甲苯直接硝化，苯环上除甲基的邻位氢原子可被硝基取代外，对位氢原子也可被取代，副产物较多。
(4)根据题给信息，结合⑤中反应物的结构简式及反应条件可推知C为。根据⑥中反应物、生成物的结构简式可知，该反应为取代反应，化学方程式为＋HCl。由流程图可看出，反应⑥中NH2参与反应，反应⑨又重新生成NH2，说明反应⑥的目的是保护氨基。
(5)由反应③可知，反应⑨应是SO3H、被取代的反应，则反应⑧应是苯环上氢原子发生氯代反应，故反应试剂和条件应为Cl2/FeCl3(或Cl2/Fe)。
(6)由生成含肽键的聚合物，只能是氨基、羧基发生缩聚反应。由反应⑨可知，肽键在酸性条件下可水解生成NH2，故酸性条件下水解可得邻氨基苯甲酸，邻氨基苯甲酸在一定条件下发生缩聚反应即可得到目标产物。
8．(2017·北京高考)羟甲香豆素是一种治疗胆结石的药物，合成路线如下图所示：
　
已知：

RCOOR′＋R″OHRCOOR″＋R′OH(R、R′、R″代表烃基)
(1)A属于芳香烃，其结构简式是________。B中所含的官能团是________。
(2)C→D的反应类型是________。
(3)E属于酯类。仅以乙醇为有机原料，选用必要的无机试剂合成E，写出有关化学方程式：________________________________________________________________________。
(4)已知：2E一定条件,F＋C2H5OH。F所含官能团有和________。
(5)以D和F为原料合成羟甲香豆素分为三步反应，写出有关化合物的结构简式：

D：________________　F：__________________
中间产物1：________________________　
中间产物2：________________________
答案　(1) 　硝基
(2)取代反应
(3)2C2H5OH＋O22CH3CHO＋2H2O、
2CH3CHO＋O22CH3COOH、CH3COOH＋
C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O

解析　(1)A与浓HNO3、浓H2SO4的混酸在加热条件下反应生成B，B经还原生成C(C6H8N2)，A属于芳香烃，则其结构简式为。结合N原子守恒及羟甲香豆素的结构简式推知，B为，所含官能团为硝基。
(2)B经还原生成C(C6H8N2)，则C的结构简式为。C与H2O、H2SO4在加热条件下反应生成D(C6H6O2)，则D的结构简式为，故C→D的反应类型为取代反应。
(3)E(C4H8O2)属于酯类，在一定条件下发生反应生成F和C2H5OH，则E为CH3COOC2H5。乙醇(C2H5OH)在Cu或Ag、加热条件下发生催化氧化生成CH3CHO，继续氧化生成CH3COOH，CH3COOH与C2H5OH发生酯化反应生成CH3COOC2H5。
(4)2分子E(CH3COOC2H5)在一定条件下反应生成F和C2H5OH，F与D在H＋/△条件下经三步反应生成羟甲香豆素及C2H5OH，则E→F的反应类型为取代反应，故F的结构简式为CH3COCH2COOCH2CH3，所含官能团为。
(5)D()和F(CH3COCH2COOCH2CH3)合成羟甲香豆素分为三步反应，结合题给已知信息反应可知，先与CH3COCH2COOCH2CH3发生上的加成反应生成 (中间产物1)，再根据题给信息发生反应生成 (中间产物2)，最后发生消去反应生成羟甲香豆素。