题目内容
【题目】苯巴比妥是镇静、安眠类药物,其合成路线如下:
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请回答下列问题:
(1)G的化学名称为_________,C的分子式为__________。
(2)F+X→G+ H2O,X的结构简式为____________。
(3)H中含有的官能团名称为__________,I→J的反应类型为______________。
(4)同时满足下列条件的E的同分异构体共有______种。
①含有苯环且苯环上有两个取代基
②能发生水解反应且能发生银镜反应
(5)化合物J→苯巴比妥的化学方程式为________________________________。
(6)以1,3-丁二烯、乙醇和尿素(
)为原料合成
所需无机试剂任选,请写出流程:_____________________________
【答案】乙二酸二乙酯 C8H8O CH3CH2OH 酯基、羰基 取代反应 15
+
+2C2H5OH CH2=CH-CH=CH2
CH2BrCH2CH2CH2Br
CH2BrCH2CH2CH2Br
HOCH2CH2CH2CH2OH
HOOCCH2CH2COOH
C2H5OOCCH2CH2COOC2H5
【解析】
A分子式为C8H9Br,根据H结构简式,A中应含有苯环,A在氢氧化钠水溶液生成B,发生卤代烃的水解,羟基取代-Br的位置,B氧化成C氧化成D,这是醇被氧化成醛,醛被氧化成酸,即A的结构简式为
,B的结构简式为
,C的结构简式为
,D的结构简式为
,据此分析;
(1)根据G结构简式,G的化学名称为乙二酸二乙酯;A分子式为C8H9Br,根据H结构简式,A中应含有苯环,A在氢氧化钠水溶液生成B,发生卤代烃的水解,羟基取代-Br的位置,B氧化成C氧化成D,这是醇被氧化成醛,醛被氧化成酸,即A的结构简式为
,B的结构简式为
,C的结构简式为
,D的结构简式为
,则C的分子式C8H8O;
(2)根据F的分子式,以及G的结构简式,F与X发生酯化反应,即F为乙二酸,X结构简式为CH3CH2OH;
(3)根据H的结构简式,含有的官能团是酯基、羰基;对比I和J结构简式,C2H5Br中的-C2H5取代I中“CH”上的H,即I→J为取代反应;
(4)①含有苯环,苯环上有两个取代基,这两个取代基位置为邻、间、对;②能发生水解反应且能发生银镜反应,根据E的分子式,因此该物质结构含有“
”,综上所述,
与苯环之间相连,另一个取代基为-CH2CH2CH3、-CH(CH3)3;
同一个C原子与苯环相连,另一个取代基为-CH2CH3;若
与苯环之间相连,另一个取代基为-CH3;若
与苯环之间相连,另一个取代基为-CH3;综上所述,符合要求的同分异构体的种类有3×5=15种;
(5)J→苯巴比妥发生取代反应,反应方程式为
+
+2C2H5OH;
(6)根据合成物质,以及J→苯巴比妥,需要的物质除尿素外,还需要C2H5OOCCH2CH2COOC2H5,因此先让1,3-丁二烯与Br2的CCl4溶液发生1,4-加成,得到CH2BrCH=CHCH2Br,然后再与氢气发生加成反应,得到CH2BrCH2CH2CH2Br,在NaOH的水溶液中发生水解反应,得到HOCH2CH2CH2CH2OH,将其氧化成HOOCCH2CH2COOH,与乙醇发生酯化反应,合成路线为CH2=CH-CH=CH2
CH2BrCH2CH2CH2Br
CH2BrCH2CH2CH2Br
HOCH2CH2CH2CH2OH
HOOCCH2CH2COOH
C2H5OOCCH2CH2COOC2H5
。