Question

17．苯丁酸氮芥是一种抗肿瘤药，其合成路线如下．其中试剂①是丁二酸酐（），试剂③是环氧乙烷（），且环氧乙烷在酸或碱中易水解或聚合．

回答下列问题：
（1）写出反应类型：反应Ⅱ还原反应，反应Ⅴ取代反应．
（2）写出C物质的结构简式
（3）设计反应Ⅲ的目的是将羧酸转化成酯，防止环氧乙烷水解或聚合
（4）D的一种同分异构体G有下列性质，请写出G的结构简式
①属于芳香族化合物，且苯环上的一氯取代物只有一种．
②能与盐酸反应成盐，不能与碳酸氢钠溶液反应．
③能发生水解反应和银镜反应．
④0.1摩尔G与足量金属钠反应可放出标况下2.24升氢气．
（5）通过酸碱中和滴定可测出苯丁酸氮芥的纯度，写出苯丁酸氮芥与足量氢氧化钠反应的化学方程式+3NaOH$\stackrel{△}{→}$+2NaCl+H₂O
（6）1，3-丁二烯与溴发生1，4加成，再水解可得1，4-丁烯二醇，设计一条从1，4-丁烯二醇合成丁二酸的合成路线（所需试剂自选）
（合成路线常用的表示方法为：A$→_{反应条件}^{反应试剂}$B…$→_{反应条件}^{反应试剂}$目标产物）

Answer 1

分析 （1）对比A、B的结构简式可知，A中肽键转化为氨基，羰基转化为亚甲基，属于还原反应；对比D与苯丁酸氮芥的结构可知，反应V为取代反应，而反应VI为酯的水解反应；
（2）试剂③是环氧乙烷，对比B、D的结构简式，反应Ⅲ是B与甲醇发生酯化反应；
（3）将羧酸转化成酯，防止环氧乙烷水解或聚合；
（4）D的一种同分异构体G有下列性质：①属于芳香族化合物，且苯环上的一氯取代物只有一种，②能与盐酸反应成盐，不能与碳酸氢钠溶液反应，说明含有氨基，不含羧基，③能发生水解反应和银镜反应，说明含有酯基、醛基，④0.1摩尔G与足量金属钠反应可放出标况下2.24升氢气，含有2个羟基；
（5）苯丁酸氮芥中Cl原子、羧基均与足量氢氧化钠反应；
（6）1，4-丁烯二醇与HCl发生加成反应，再发生催化氧化，然后会发生水解反应、酸化得到HOOC-CH=CH-COOH，最后与氢气发生加成反应得到HOOCCH₂CH₂COOH．

解答 解：（1）对比A、B的结构简式可知，A中肽键转化为氨基，羰基转化为亚甲基，属于还原反应；对比D与苯丁酸氮芥的结构可知，反应V为取代反应，而反应VI为酯的水解反应，
故答案为：还原反应；取代反应；
（2）试剂③是环氧乙烷，对比B、D的结构简式，反应Ⅲ是B与甲醇发生酯化反应，故C的结构简式为：，
故答案为：；
（3）设计反应Ⅲ的目的是：将羧酸转化成酯，防止环氧乙烷水解或聚合，
故答案为：将羧酸转化成酯，防止环氧乙烷水解或聚合；
（4）D的一种同分异构体G有下列性质：①属于芳香族化合物，且苯环上的一氯取代物只有一种，②能与盐酸反应成盐，不能与碳酸氢钠溶液反应，说明含有氨基，不含羧基，③能发生水解反应和银镜反应，说明含有酯基、醛基，④0.1摩尔G与足量金属钠反应可放出标况下2.24升氢气，含有2个羟基，可能的结构简式为等，
故答案为：；
（5）苯丁酸氮芥中Cl原子、羧基均与足量氢氧化钠反应，反应方程式为：+3NaOH$\stackrel{△}{→}$+2NaCl+H₂O，
故答案为：+3NaOH$\stackrel{△}{→}$+2NaCl+H₂O；
（6）1，4-丁烯二醇与HCl发生加成反应，再发生催化氧化，然后会发生水解反应、酸化得到HOOC-CH=CH-COOH，最后与氢气发生加成反应得到HOOCCH₂CH₂COOH，合成路线流程图为：，
故答案为：．

点评 本题考查有机物的合成、有机物的结构与性质、有机反应类型、限制条件同分异构体的书写等，是对有机化学基础的综合考查，（4）中同分异构体的书写为易错点、难点，需要学生熟练掌握官能团的性质与转化．