题目内容
【题目】一种常用的镇静、麻醉药物I,其合成路线如下。
已知:①B、C互为同分异构体
②+R1OH;
③+R3Br+CH3ONa+CH3OH+NaBr;
④+ R1OH;
其中 R、R2代表烃基或氢原子,R1、R3代表烃基。回答下列问题。
(1)试剂a为溴代物,其名称为_____,G中官能团的名称为____,G-H的反应类型为____。
(2)I的结构简式为__。
(3)写出 B+C→D的化学方程式:__________________
(4)设计实验区分B、D,所选用的试剂为___________________。
(5)已知羟基与碳碳双键直接相连的结构不稳定,同一个碳原子上连接多个羟基的结构不稳定,满足下列要求的D的所有同分异构体共有______种,写出其中互为顺反异构物质的结构简式:___________。
a.能发生银镜反应;b.能发生水解反应;c.能使Br2的CCl4溶液褪色;d.能与Na反应。
(6)参照上述合成路线,请写出以 CH2BrCH2CH2Br、CH3OH、CH3ONa 为原料(无机试剂任选),制备的合成路线:____________________________。
【答案】2-溴戊烷 酯基 取代反应 新制的Cu(OH)2浑浊液 4 CH2BrCH2CH2BrHOCH2CH2CH2OH
HOOCCH2COOH CH3OOCCH2COOCH3 。
【解析】
(1)对比G、H的结构,结合已知反应③发现,试剂a应为CH3CHBrCH2CH2CH3;
(2)根据信息④可知,以及I的分子式以及提示信息,H物质中的两个酯基分别与 中的两个氨基反应生成具有环状结构的I物质;
(3)结合转化图和信息①、②可知,推测出C物质的结构简式,然后写出 B+C→D的化学方程式;
(4)B中只含有酯基,D中含有醛基和酯基,D具有醛的性质,可以用新制的氢氧化铜悬浊液区分;
(5)根据条件,D的同分异构体中应含有甲酸酯基结构、碳碳双键和羟基等官能团,结合已知条件,写出符合限制条件的D的同分异构体;
(6)根据逆合成推导法并结合题中信息可知,获得的最终产物应是CH3OOCH2COOCH3与CH2BrCH2CH2Br反应生成的,而要得到CH3OOCH2COOCH3,必须获得HOOCCH2COOH,再从原料卤代烃经水解的醇,醇经氧化的酸,即可完成合成路线。
(1)对比G、H的结构,结合已知反应③发现,试剂a应为CH3CHBrCH2CH2CH3,即2-溴戊烷;观察G的结构,含有两个酯基,观察G→H的变化,应是2-戊基取代G中的氢原子;故G-H的反应类型为取代反应;
(2)根据信息④可知,H物质中的两个酯基分别与 中的两个氨基反应生成具有环状结构的I物质;
(3)结合转化图和信息①、②可知,C物质应为甲酸乙酯,B+C-D的化学方程式:;
(4)B中只含有酯基,D中含有醛基和酯基,故区分二者的试剂为新制的Cu(OH)2悬浊液(或银氨溶液)
(5)根据条件,D的同分异构体中应含有甲酸酯基结构、碳碳双键和羟基等官能团,结合已知条件,符合条件的结构应该有如下几种:、、(顺式结构)、(反式结构);
(6)根据逆合成推导法并结合题中信息可知,获得的最终产物应是CH3OOCH2COOCH3与CH2BrCH2CH2Br反应生成的,而要得到CH3OOCH2COOCH3,必须获得HOOCCH2COOH,再从原料卤代烃经水解的醇,醇经氧化的酸,即可完成合成路线。其合成路线图为:
CH2BrCH2CH2BrHOCH2CH2CH2OHHOOCCH2COOH CH3OOCCH2COOCH3 。