题目内容
【题目】苯基环丁烯酮( PCBO)是一种十分活泼的反应物,可利用它的开环反应合成一系列多官能团化合物。近期我国科学家报道用PCBO与醛或酮发生[4+2]环加成反应,合成了具有生物活性的多官能团化合物(E),部分合成路线如下:
已知如下信息:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________。
(2)B的结构简式为___________。
(3)由C生成D所用的试别和反应条件为___________;该步反应中,若反应温度过高,C易发生脱羧反应,生成分子式为C8H8O2的副产物,该副产物的结构简式为________。
(4)写出化合物E中含氧官能团的名称__________;E中手性碳(注:连有四个不同的原子或基团的碳)的个数为___________。
(5)M为C的一种同分异构体。已知:1 mol M与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出2 mol二氧化碳;M与酸性高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲酸。M的结构简式为__________。
(6)对于,选用不同的取代基R',在催化剂作用下与PCBO发生的[4+2]反应进行深入研究,R'对产率的影响见下表:
R' | —CH3 | —C2H5 | —CH2CH2C6H5 |
产率/% | 91 | 80 | 63 |
请找出规律,并解释原因___________。
【答案】2羟基苯甲醛(水杨醛) 乙醇、浓硫酸/加热
羟基、酯基 2
随着R'体积增大,产率降低;原因是R'体积增大,位阻增大
【解析】
根据合成路线分析可知,A()与CH3CHO在NaOH的水溶液中发生已知反应生成B,则B的结构简式为
,B被KMnO4氧化后再酸化得到C(
),C再与CH3CH2OH在浓硫酸加热的条件下发生酯化反应得到D(
),D再反应得到E(
),据此分析解答问题。
(1)A的结构简式为,其名称为2-羟基苯甲醛(或水杨醛),故答案为:2-羟基苯甲醛(或水杨醛);
(2)根据上述分析可知,B的结构简式为,故答案为:
;
(3)C与CH3CH2OH在浓硫酸加热的条件下发生酯化反应得到D(),即所用试剂为乙醇、浓硫酸,反应条件为加热;在该步反应中,若反应温度过高,根据副产物的分子式可知,C发生脱羧反应生成
,故答案为:乙醇、浓硫酸/加热;
;
(4)化合物E的结构简式为,分子中的含氧官能团为羟基和酯基,E中手性碳原子共有位置为
的2个手性碳,故答案为:羟基、酯基;2;
(5)M为C的一种同分异构体,1molM与饱和NaHCO3溶液反应能放出2mol二氧化碳,则M中含有两个羧基(—COOH),又M与酸性高锰酸钾溶液溶液反应生成对二苯甲酸,则M分子苯环上只有两个取代基且处于对位,则M的结构简式为,故答案为:
;
(6)由表格数据分析可得到规律,随着取代基R′体积的增大,产物的产率降低,出现此规律的原因可能是因为R′体积增大,从而位阻增大,导致产率降低,故答案为:随着R′体积增大,产率降低;原因是R′体积增大,位阻增大。
