Question

4．香兰素存在于香草豆等植物中，是有机合成的重要原料．
（1）香兰素含有C、H、O 3种元素，相对分子质量为152，氧元素的质量分数为31.6%，碳、氢元素质量比为12：1．香兰素易溶于乙醇，熔点为81℃～83℃，沸点为284℃．
①从香草豆等植物中可以提取香兰素，部分流程如图所示．

操作1的名称是蒸馏．
②香兰素的分子式是C₈H₈O₃．
（2）以香兰素为原料，经过一系列转化，可以得到药物利喘贝（）．
已知：


①写出实现下列转化的化学方程式：
G→利喘贝：
E→F：
②D分子内含有碳碳双键，C→D的反应类型为取代反应．
③B的结构简式是．
④香兰素能发生银镜反应，其分子中苯环上取代基的数目和位置均与A相同．1mol香兰素与饱和溴水发生取代反应生成1mol HBr，且最多能与1mol Na反应．则香兰素的结构简式是．

Answer 1

分析 （1）①从酒精溶液分离出香兰素，根据香兰素的沸点可知，应将酒精蒸馏出，操作为蒸馏；
②香兰素含有C、H、O三种元素，相对分子质量为152，氧元素的质量分数为31.6%，则分子中N（O）=$\frac{152×31.6%}{16}$=3，分子中碳、氢元素质量比为12：1，则C、H原子数目之比为1：1，则N（C）=N（H）=$\frac{152-3×16}{12+1}$=8，故香兰素的分子式为C₈H₈O₃；
（2）G与反应生成利喘贝，由利喘贝与的结构可知，G的结构为．逆推可得，F为，E为．A发生信息反应生成B，B中含有羟基，碳链增长，B发生消去反应生成C，C与溴在加热条件下生成D，D在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成E，由E的结构可知，C与溴在加热条件下发生取代反应生成D，故D为、C为，结合反应信息可知，B为、A为．香兰素能发生银镜反应，含有醛基，其分子中苯环上取代基的数目和位置均与A相同．1mol香兰素与饱和溴水发生取代反应生成1mol HBr，则酚羟基与-CHO处于对位位置，且最多能与1mol Na反应，则A分子中只含1个-OH，结合香兰素的分子式可知，另一取代基为-OCH₃，则香兰素的结构简式是，据此解答．

解答 解：（1）①从酒精溶液分离出香兰素，根据香兰素的沸点可知，应将酒精蒸馏出，操作为蒸馏，故答案为：蒸馏；
②香兰素含有C、H、O三种元素，相对分子质量为152，氧元素的质量分数为31.6%，则分子中N（O）=$\frac{152×31.6%}{16}$=3，分子中碳、氢元素质量比为12：1，则C、H原子数目之比为1：1，则N（C）=N（H）=$\frac{152-3×16}{12+1}$=8，故香兰素的分子式为C₈H₈O₃，故答案为：C₈H₈O₃；
（2）G与反应生成利喘贝，由利喘贝与的结构可知，G的结构为．逆推可得，F为，E为．A发生信息反应生成B，B中含有羟基，碳链增长，B发生消去反应生成C，C与溴在加热条件下生成D，D在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成E，由E的结构可知，C与溴在加热条件下发生取代反应生成D，故D为、C为，结合反应信息可知，B为、A为．香兰素能发生银镜反应，含有醛基，其分子中苯环上取代基的数目和位置均与A相同．1mol香兰素与饱和溴水发生取代反应生成1mol HBr，则酚羟基与-CHO处于对位位置，且最多能与1mol Na反应，则A分子中只含1个-OH，结合香兰素的分子式可知，另一取代基为-OCH₃，则香兰素的结构简式是，
①G→利喘贝的反应方程式为：，
E→F的反应方程式为：，
故答案为：；；
②D分子内含有碳碳双键，C→D的反应类型为取代反应，
故答案为：取代反应；
③由上述分析可知，B的结构简式是，
故答案为：；
④香兰素能发生银镜反应，含有醛基，其分子中苯环上取代基的数目和位置均与A相同．1mol香兰素与饱和溴水发生取代反应生成1mol HBr，则酚羟基与-CHO处于对位位置，且最多能与1mol Na反应，则A分子中只含1个-OH，结合香兰素的分子式可知，另一取代基为-OCH₃，则香兰素的结构简式是，
故答案为：．

点评 本题考查有机物的推断与合成，难度较大，是对学生综合能力的考查，注意根据转化关系中有机物的结构进行推断，对学生的逻辑推理有较高的要求，是热点题型．