题目内容
【题目】具有抗菌作用的白头翁素衍生物H的合成路线如下图所示:
已知:
(以上R、R'、R'代表氢、烷基或芳基等)
(1)A属于芳香烃,其名称是__________。
(2)B的结构简式是__________。
(3)由C生成D的化学方程式是______________________________________________。
(4)由E与I2在一定条件下反应生成F的化学方程式是__________;此反应同时生成另外一个有机副产物且与F互为同分异构体,此有机副产物的结构简式是__________。
(5)试剂b是___________。
(6)下列说法正确的是___________(选填字母序号)。
a. G存在顺反异构体
b. 由G生成H的反应是加成反应
c. 1 mol G最多可以与1 mol H2发生加成反应
d. 1 mol F或1 mol H与足量NaOH溶液反应,均消耗2 molNaOH
(7)以乙烯为起始原料,结合已知信息选用必要的无机试剂合成,写出合成的路线(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】 1,2-二甲苯(邻二甲苯) NaOH醇溶液 bd
【解析】分析:(1)芳香烃是指含有苯环的碳氢化合物。A的化学式为C8H10,根据碳原子个数可知A中含有一个苯环,剩余含有2个碳原子的取代基取代苯环上的氢原子,苯环上的取代基可能为1个乙基或2个甲基。根据物质C中苯环上的取代基位置关系可知,A的结构简式为,则A的名称为1,2-二甲苯(或邻二甲苯)。
(2)由于物质B与溴单质发生取代反应,溴原子取代了物质B苯环上的一个氢原子生成物质C,则物质B的结构简式为。
(3)由“已知ⅰ”可知:物质D与甲醛反应,脱去一个溴原子和一个氢原子,并与甲醛中的碳原子形成碳碳双键,则物质D的结构简式为。根据C、D的结构简式可知:物质C和试剂a(CH3OH)在浓硫酸加热的条件下发生酯化反应,化学方程式为。
(4)中含有酯基,在碱性条件下下水解生成,酸化后得到,即E的结构简式为,根据“已知ⅱ”,E的结构简式中有碳碳双键和羧基,在一定条件下与I2反应时,断去碳碳双键,同时两个碳原子分别连接一个碘原子和一个酯基,生成物质F。因此,物质E生成物质F的方程式为;
根据“已知ⅱ”,此反应同时生成另外一个有机副产物且与F互为同分异构体,此有机副产物的结构简式是。
(5)根据H的结构简式和“已知ⅲ”可知,碳碳双键在一定条件下断裂,形成四元环,由此可得到物质G的结构简式为。F中碘原子与邻位碳原子上的氢原子发生消去反应形成碳碳双键,反应条件为:NaOH醇溶液,加热,则试剂b为NaOH醇溶液。
(6)b项,由G生成H的过程中,碳碳双键打开,结合成四个碳碳单键,属于加成反应,故b项正确;
d项,F的结构简式为,其中酯基和碘原子均可与NaOH发生反应,则1mol的F最多可与2molNaOH反应;而H的结构简式中含有两个酯基,与NaOH发生水解反应,因此1mol的H最多可消耗2molNaOH,故d项正确;
a项,顺反异构体形成的条件包括:①存在限制旋转的因素,如双键;②每个不能旋转的碳原子都连接两个不同的原子或原子团。G中形成双键的一个碳原子连接2个氢原子,不符合条件②,因此不存在顺反异构体,故a项错误;
c项,物质G中可与氢气发生加成的官能团有苯环和碳碳双键,因此物质G最多能与4molH2发生加成反应,故c项错误。
综上所述,本题正确答案为bd。
(7)本题采用逆推法。由“已知ⅲ”可知,要合成物质的反应物为CH3CH=CHCH3。要在乙烯的基础上增长碳链的同时形成碳碳双键,可运用“已知ⅰ”,即用溴乙烷与乙醛作为反应物,生成CH3CH=CHCH3,因此只需将乙烯作为反应物,溴乙烷可以通过乙烯加成反应得到,乙醛可以通过乙烯先加成后氧化得到。合成路线如图所示:
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