内容正文:
1.(2020·全国卷Ⅰ,T36)有机碱,例如二甲基胺()、苯胺()、吡啶()等,在有机合成中应用很普遍,目前“有机超强碱”的研究越来越受到关注。以下为有机超强碱F的合成路线:
已知如下信息:
③苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________。
(2)由B生成C的化学方程式为____________________________________
_______________________________________________________________。
(3)C中所含官能团的名称为________________。
(4)由C生成D的反应类型为________。
(5)D的结构简式为________。
(6)E的六元环芳香同分异构体中,能与金属钠反应,且核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为6∶2∶2∶1的有________种,其中,芳香环上为二取代的结构简式为______________________。
[解析] 结合A的分子式和已知信息①可知A的结构式为,B的结构简式为;结合D+E→F和E、F的结构简式以及D的分子式可确定D的结构简式为;结合B、D的结构简式以及B→C发生消去反应可确定C的结构简式为。
(1)由A的结构式可确定其化学名称为三氯乙烯。(2)由B、C的结构简式可确定反应时1分子B消去1分子HCl,由此可写出反应的化学方程式。(3)根据C的结构简式可知C中含有碳碳双键和氯原子两种官能团。(4)C与二环己基胺()发生取代反应生成D。(5)由F的结构及信息②可知D的结构简式。(6)E分子中仅含1个O原子,根据题中限定条件,其同分异构体能与金属钠反应,可知其同分异构体中一定含有—OH,再结合核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶1,可知其同分异构体中一定含有2个—CH3,且2个—CH3处于对称的位置,符合条件的同分异构体有6种,分别是。其中,芳香环上为二取代的结构简式为。
[答案] (1)三氯乙烯
(3)碳碳双键、氯原子 (4)取代反应
2.(2020·全国卷Ⅲ,T36)苯基环丁烯酮(PCBO)是一种十分活泼的反应物,可利用它的开环反应合成一系列多官能团化合物。近期我国科学家报道用PCBO与醛或酮发生[4+2]环加成反应,合成了具有生物活性的多官能团化合物(E),部分合成路线如下:
已知如下信息:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是____________________。
(2)B的结构简式为____________________。
(3)由C生成D所用的试剂和反应条件为 ____________________;该步反应中,若反应温度过高,C易发生脱羧反应,生成分子式为C8H8O2的副产物,该副产物的结构简式为____________________。
(4)写出化合物E中含氧官能团的名称____________________;E中手性碳(注:连有四个不同的原子或基团的碳)的个数为________。
(5)M为C的一种同分异构体。已知:1 mol M与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出2 mol二氧化碳;M与酸性高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲酸。M的结构简式为____________________。
(6)对于,选用不同的取代基R′,在催化剂作用下与PCBO发生的[4+2]反应进行深入研究,R′对产率的影响见下表:
R′
—CH3
—C2H5
—CH2CH2C6H5
产率/%
91
80
63
请找出规律,并解释原因_________________________________________
_______________________________________________________________。
[解析] (1)由A的结构简式可知A为2羟基苯甲醛(或水杨醛)。
(2)由题给已知信息可知,A与乙醛在强碱性环境中发生加成反应生成B,结合B的分子式可知B的结构简式为。(3)由C与D的结构简式可知,C与乙醇发生酯化反应生成D,所用的试剂和反应条件为乙醇、浓硫酸/加热;C发生脱羧反应生成分子式为C8H8O2的物质,该物质的结构简式为。(4)由E的结构简式()可知,其含氧官能团为羟基和酯基;E中手性碳原子有2个(,如图中“*”所示)。(5)1 mol M与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出2 mol CO2,说明M中含有2个羧基,又因M与酸性高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲酸,说明两个取代基在苯环上的位置处于对位,根据C的分子式(C9H8O4)可推知M为。(6)由题表中数据可知,随着R′体积增大,产率降低,是因为R′体积增大,位阻增大。
[答案] (1)2羟基苯甲醛(或水杨醛)
(3)乙醇、浓硫酸/加热