题目内容

13.“心得安”是治疗心脏病的药物,下面是它的一种合成路线(具体反应条件和部分试剂略);回答下列问题:

(1)试剂a是NaOH(或Na2CO3),试剂b的结构简式为ClCH2CH=CH2,b中官能团的名称是氯原子、碳碳双键.
(2)③的反应类型是氧化反应,试剂CH3CO3H的结构式为.
(3)心得安的分子式为C16H21O2N,每个分子中含有1个手性碳原子.
(4)试剂b的同系物C4H7Cl共有8种同分异构体(官能团与b相同,不考虑立体异构).
(5)芳香化合物D是1-萘酚的同分异构体,其分子中有两个官能团,能发生银镜反应,D能被KMnO4酸性溶液氧化成E( C2H4O2) 和芳香化合物F (C8H6O4),E和F与碳酸氢钠溶液反应均能放出CO2气体,F芳环上的一硝化产物只有一种.D的结构简式为;由F生成一硝化产物的化学方程式为,该产物的名称是2-硝基-1,4-苯二甲酸(或硝基对苯二甲酸).

分析 由合成反应可知,反应①中酚-OH转化为-ONa,则试剂a为NaOH(或Na2CO3),由反应②为取代反应及A、B的结构可知,b为ClCH2CH=CH2,反应③中加氧去H为C=C的氧化反应,反应④为开环加成反应,结合心得安的结构简式确定分子式,以此解答(1)~(3);
(4)b为ClCH2CH=CH2,试剂b的同系物C4H7Cl中也应有碳碳双键和一个氯原子,据此判断同分异构体的种类;
(5)D是1-萘酚的同分异构体,其分子中有两个官能团,能发生银镜反应,则含-CHO;D能被KMnO4酸性溶液氧化成E(C2H4O2)和芳香化合物F(C8H6O4),E和F与碳酸氢钠溶液反应均能放出CO2气体,E、F均含-COOH,则D中含-C≡C-CH3,F芳环上的一硝化产物只有一种,F为对二苯甲酸,则D中-CHO、-C≡C-CH3在苯环的对位,以此来解答.

解答 解:由合成反应可知,反应①中酚-OH转化为-ONa,则试剂a为NaOH(或Na2CO3),由反应②为取代反应及A、B的结构可知,b为ClCH2CH=CH2,反应③中加氧去H为C=C的氧化反应,反应④为开环加成反应,
(1)由上述分析可知,a为NaOH(或Na2CO3),b为ClCH2CH=CH2,b中官能团为氯原子、碳碳双键,故答案为:NaOH(或Na2CO3);ClCH2CH=CH2;氯原子、碳碳双键;
(2)由上述分析可知,③的反应类型为氧化反应,比较B和C的结构简式可知,CH3CO3H应为,故答案为:氧化反应;;
(3)由心得安的结构简式可知分子式为C16H21O2N,每个分子中含有手性碳原子数为1,
故答案为:C16H21O2N;1;
(4)b为ClCH2CH=CH2,试剂b的同系物C4H7Cl中也应有碳碳双键和一个氯原子,所以其结构为碳链为C-C-C=C,然后将氯原子连在碳上,有4种结构,也可以是碳链为C-C=C-C,然后将氯原子连在碳上,有2种结构,也可以是碳链为(C-)2C=C,然后将氯原子连在碳上,有2种结构,共有8 种,
故答案为:8;
(5)D是1-萘酚的同分异构体,其分子中有两个官能团,能发生银镜反应,则含-CHO;D能被KMnO4酸性溶液氧化成E(C2H4O2)和芳香化合物F(C8H6O4),E和F与碳酸氢钠溶液反应均能放出CO2气体,E、F均含-COOH,则D中含-C≡C-CH3,F芳环上的一硝化产物只有一种,F为对二苯甲酸(),则D中-CHO、-C≡C-CH3在苯环的对位,所以D的结构简式为,由F生成的一硝化产物的化学方程式为,生成有机物的名称为2-硝基-1,4-苯二甲酸(或硝基对苯二甲酸),
故答案为:;;2-硝基-1,4-苯二甲酸(或硝基对苯二甲酸).

点评 本题侧重有机合成的考查,把握合成流程中结构、官能团的变化为解答的关键,明确官能团与性质的关系、反应条件和反应类型的关系、同分异构体的推断即可解答,题目难度中等.

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