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12.中国本土科学家屠呦呦凭借发现抗疟特效药青蒿素,赢得了2015年度诺贝尔生理学奖.青蒿素的发明不仅治愈了众多疟疾患者,更为中医药走出国门开创了先河.青蒿素的一种化学合成部分工艺流程如下:

由青蒿素还可以合成药效增强的系列衍生物
(1)青蒿素分子中含有的含氧官能团有:酯基、醚键和过氧基.双氢青蒿素分子结构中有若干个六元环和七元环组成,其中含有七元环数为2.蒿甲醚的化学式为C16H26O5.
(2)反应B→C,实际上可看作两步进行,依次发生的反应类型是加成反应、消去反应.
(3)合成路线中设计E→F、G→H的目的是保护羰基.
(4)A在Sn-β沸石作用下,可异构为异蒲勒醇,则异蒲勒醇分子有3个手性碳原子(连有四种不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子).异蒲勒醇可通过两步反应生成,请写出相关化学反应方程式,.
(5)写出与A互为同分异构体,且满足以下条件的同分异构体数目为15种(不考虑空间异构).其中核磁共振氢谱有七个峰,且峰面积比为1:1:4:4:1:1:6的是:.(填结构简式)
①分子中只含有一个六元环,
②六元环上只有二个取代基且在不同的碳原子上
③能够发生银镜反应.

分析 (1)青蒿素分子中含有的含氧官能团有:酯基、醚键和过氧基;双氢青蒿素分子结构中含有七元环数为2,蒿甲醚的化学式为C16H26O5;
(2)由题目信息可知,结合B、C的结构可知,C=O双键变成C=C双键,应是B中连接羰基的甲基上的α-H与C=O先发生发生加成反应,再发生消去反应生成C;
(3)由E→F的结构可知,羰基中C=O双键变成C-S单键,由G→H的结构可知C-S单键又变成羰基,目的是保护羰基;
(4)异蒲勒醇分子中六元环上连接取代基的碳原子均为手性碳原子;
先在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成,然后与溴单质发生1,4-加成生成;
(5)A的分子式式为C10H18O,不饱和度为2,与A互为同分异构且满足:①含有六元环,②六元环上只有二个取代基且在不同的碳原子上,③能够发生银镜反应,2个取代基为-CH2CH2CH3、-CHO取代,或者-CH(CH3)2、-CHO,或者-CH2CH3、-CH2CHO,或者-CH3、-CH2CH2CHO,或者-CH3、-CH(CH3)CHO,各有邻、间、对3种.

解答 解:(1)青蒿素分子中含有的含氧官能团有:酯基、醚键和过氧基;双氢青蒿素分子结构中含有七元环数为2,由蒿甲醚的结构简式,可知其化学式为C16H26O5,
故答案为:酯基、醚键;2;C16H26O5;
(2)由题目信息可知,结合B、C的结构可知,C=O双键变成C=C双键,应是B中连接羰基的甲基上的α-H与C=O先发生发生加成反应,再发生消去反应生成C,
故答案为:加成反应;
(3)由E→F的结构可知,羰基中C=O双键变成C-S单键,由G→H的结构可知C-S单键又变成羰基,目的是保护羰基,
故答案为:保护羰基;
(4)异蒲勒醇分子中六元环上连接取代基的碳原子均为手性碳原子,即异蒲勒醇分子有3个手性碳原子,
先在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成,然后与溴单质发生1,4-加成生成,反应方程式为:、
,
故答案为:3;、
;
(5)A的分子式式为C10H18O,不饱和度为2,与A互为同分异构且满足:①含有六元环,②六元环上只有二个取代基且在不同的碳原子上,③能够发生银镜反应,2个取代基为-CH2CH2CH3、-CHO取代,或者-CH(CH3)2、-CHO,或者-CH2CH3、-CH2CHO,或者-CH3、-CH2CH2CHO,或者-CH3、-CH(CH3)CHO,各有邻、间、对3种,故共有15种,其中核磁共振氢谱有七个峰,且峰面积比为1:1:4:4:1:1:6的是:,
故答案为:15;.

点评 本题考查有机物合成、有机物的结构、有机反应类型、限制条件同分异构体书写等,难度中等,注意根据转化关系中有机物的结构理解发生的反应,为热点题型.

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