题目内容
【题目】【化学——选修5:有机化学基础】双安妥明可用于降低血糖中的胆固醇,其结构简式为: ,该物质的合成路线如图所示:
Ⅲ.C的密度是同温同压下氢气密度的28倍,且支链有一个甲基;I能发生银镜反应且1molI能与2molH2发生加成反应;K的结构具有对称性。
请回答下列问题:
(1)A的结构简式为 ,J中所含官能团名称为 。
(2)D的名称为 。
(3)反应D→E的化学方程式为 ,其反应类型是 。
(4)“H+K→双安妥明”的化学方程式为 。
(5)L为比H的相对分子质量小14的同系物的同分异构体,苯环上有两个取代基,苯环上一氯代物只有两种,能与FeCl3溶液发生显色反应,且属于酯的有机物有 种。
(6)利用上述框图信息试由CH3CH2CH2OH合成CH3CH2CH2OOCCH2COOCH2CH2CH3,请写出该物质合成路线图(无机物可任选)。
【答案】
(1) (2分) 羟基和醛基(2分)
(2)2甲基1溴丙烷(1分)
(3)(CH3)2CHCH2Br + NaOH=(CH3)2CHCH2OH +NaBr (2分) 取代反应(1分)
(4) (2分)
(5)6(2分)
(6)
【解析】
试题分析:由信息Ⅱ可知,烃C必为烯烃,C的密度是同温同压下氢气密度的28倍,则C的相对分子质量为56,即C的碳原子数为4,支链有一个甲基,则C为异丁烯,其结构为(CH3)2C=CH2;根据信息Ⅱ推知,烃C在过氧化物作用下与HBr发生加成反应,所得产物D为(CH3)2CHCH2Br,E能连续氧化为F,则E为D的水解产物(CH3)2CHCH2OH,F为(CH3)2CHCOOH,由信息Ⅰ可知,羧酸F在溴和红磷的共同作用下,其α位上的氢原子被溴原子取代,因此G为(CH3)2CBrCOOH;I能发生银镜反应且1 mol I能与2 mol H2发生加成反应,说明I分子中既有醛基又有碳碳双键,即I的结构简式为CH2=CHCHO,I与水反应时其碳碳双键破坏引入羟基,即J为HOCH2CH2CHO,J与H2发生反应,醛基被还原为醇羟基,故K为二元醇,其结构简式为HOCH2CH2CH2OH;由信息Ⅰ可知,要使最终产物中含有苯基,需制得苯酚钠,所以A为苯酚,B为苯酚钠。
(1)由上述推导可知,A为苯酚,结构简式可表示为,J为HOCH2CH2CHO,所含官能团有羟基和醛基。
(2)D 的结构简式为(CH3)2CHCH2Br,根据系统命名法可知D的名称为2甲基1溴丙烷。
(3)反应D→E为卤代烃的水解反应,反应在碱性条件下(如NaOH溶液)进行,化学方程式为:(CH3)2CHCH2Br + NaOH===(CH3)2CHCH2OH +NaBr,D分子中的溴原子被羟基取代,故该反应为取代反应。
(4)G为(CH3)2CBrCOOH,类比信息Ⅰ知,G与苯酚钠反应时,G中的溴原子被苯氧基取代,因此H的结构简式为,H为一元羧酸,K为二元醇,所以H与K按2:1的物质的量之比完全反应可得到双安妥明,化学方程式为。
(5)L为比H的相对分子质量小14的同系物的同分异构体,说明L比H少一个亚甲基,能与FeCl3溶液发生显色反应,说明分子中有酚羟基,属于酯说明分子中有酯基,苯环上一氯代物只有两种,因此其中一个取代基必处于酚羟基的对位,符合条件的同分异构体共有6种,它们分别为、、、、、。
(6)CH3CH2CH2OOCCH2COOCH2CH2CH3为二元酯,可由丙二酸和丙醇发生酯化反应制得,而由丙醇制取丙二酸需经六个步骤,分别是连续氧化为乙酸,α氢原子被溴原子取代,消去HBr,再发生加成反应,在链端碳原子上引入溴原子,水解得羟基羧酸,再连续氧化即得。具体合成路线图为见答案。