题目内容

【题目】有机化合物J是治疗心脏病药物的一种中间体,分子结构中含有3个六元环。合成路线如图:

已知:R1—CHO+ R2—CH2—CHO。

请回答:

(1)已知:A能发生银镜反应,与溶液发生显色反应,核磁共振氢谱显示有4组峰,峰面积之比为1:2:2:1,则A的结构简式是__。

(2)J的结构简式是__,G所含官能团的名称是__。

(3)写出A与D反应生成E的化学方程式__,H→I的反应类型是__。

(4)符合下列条件E的酸化产物的同分异构体有__种。

①苯环上有2个取代基②能遇FeCl3溶液发生显色反应③能发生水解反应

(5)结合题中给信息,设计以C2H4为原料反应制备1,3-丁二烯的合成路线___(其他试剂任选)。

【答案】 羧基、羟基、碳碳双键 +CH3CHO+NaOH+H2O 水解反应(取代反应) 18 CH2=CH2CH3CH2OHCH3CHOCH3CH(OH)CH2CHOCH3CH(OH)CH2CH2OHCH2=CH–CH=CH2

【解析】

分析合成路线,B为CH2=CH2,B转为C后可以发生催化氧化反应,可知B→C的过程为乙烯与水发生加成反应生成乙醇的反应,则C为CH3CH2OH,CH3CH2OH发生氧化反应得到D,D为CH3CHO,A既能发生银镜反应,又能与FeCl3溶液发生显色反应,说明A分子中有醛基和酚羟基,其核磁共振氢谱显示有4种氢,且峰面积之比为1:2:2:1,根据A的分子式可知,A为,根据题中已知,可分析出A与D发生题给信息中的反应,生成E,则E为,E发生银镜反应并酸化生成F,则F为,F在浓硫酸作用下发生消去反应生成G,G为,根据J分子结构中含有3个六元环可知,G与氯化氢发生加成反应,氯原子加在羧基邻位碳上,生成H,则H为,H在碱性条件下发生水解生成I,则I为,两分子I在浓硫酸作用下发生成酯化反应,生成环酯J,可知J为,据此分析。

(1)由分析可知,A的结构简式为:;答案为:;

(2)J为两分子的I在浓硫酸的作用下发生酯化反应所生成的产物,由分析可知,J的结构简式为:;G的结构简式为:,G中含有的官能团为:羟基、碳碳双键、羧基。答案为:;羟基、碳碳双键、羧基;

(3)由分析可知,A为,D为CH3CHO。结合已知条件,可知A与D反应生成E的化学方程式为:+CH3CHO+NaOH+H2O;分析反应条件,结合G的结构简式可知,H在碱性条件下发生水解生成I,则反应类型为水解反应(取代反应)。答案为:+CH3CHO+NaOH+H2O;水解反应(取代反应);

(4)E的酸化产物为:,E的酸化产物的同分异构要满足以下条件:①苯环上有2个取代基,则该2个取代基有邻、间、对三种位置结构,②能遇FeCl3溶液发生显色反应,说明其中一个取代基为酚羟基;③能发生水解反应,说明另一取代基中含有酯基,则可知E的酸化产物的可能为:、、、、、,共6种。结合取代基有邻、间、对三种位置结构,可知符合条件的E的酸化产物的同分异构体有种,答案为:18;

(5)分析原料和目标产物,合成中涉及碳链增长,参考题目中的已知条件,可根据已知条件的原理,进行设计。先将乙烯与水发生加成反应生成乙醇,乙醇在催化氧化的条件下生成乙醛,根据题中已知条件,可利用2分子乙醛在碱性条件下生成CH3CH(OH)CH2CHO,进而将其还原为醇,醇在浓硫酸加热的条件下发生消去反应生成1,3-丁二烯。故答案为:CH2=CH2CH3CH2OHCH3CHOCH3CH(OH)CH2CHOCH3CH(OH)CH2CH2OHCH2=CH–CH=CH2。

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