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压轴题五 有机合成与推断
1.化合物G是治疗高血压的药物“比索洛尔”的中间体,一种合成G的路线如下:
已知以下信息:
①A的核磁共振氢谱为单峰;B的核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为6∶1∶1。
②D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢;1 mol D可与1 mol NaOH或2 mol Na反应。
回答下列问题:
(1)A的结构简式为_________________________________________________。
(2)B的化学名称为__________________________________________________。
(3)C与D反应生成E的化学方程式为____________________________________。
(4)由E生成F的反应类型为____________________________________________。
(5)G的分子式为___________________________________________________。
(6)L是D的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,1 mol的L可与2 mol的Na2CO3反应,L共有________种;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为________、________。
[答案] (1) (2)2丙醇(或异丙醇)
(4)取代反应 (5)C18H31NO4
[解析] (1)由A中碳、氢原子个数关系可知,A分子中可能有一个双键或一个环;由题给信息“A的核磁共振氢谱为单峰”可知,A分子有一定的对称性,由此可写出A的结构简式为。
(2)由“B的核磁共振氢谱有三组峰,峰面积比为6∶1∶1”可知,B为CH3CH(OH)CH3,化学名称为2丙醇(或异丙醇)。
(3)由题给信息知,D中含有苯环;由“1 mol D可与1 mol NaOH或2 mol Na反应”可知,D分子结构中含有一个酚羟基和一个醇羟基;由“D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢”可知,酚羟基和醇羟基在苯环的对位上,所以D的结构简式为,C与D反应生成E的化学方程式为
(4)根据E和F的分子式和生成物的分子式可知,另一种生成物为HCl,因此该反应属于取代反应。
(5)G分子中含有18个碳原子,如果G分子饱和则含有18×2+2=38个氢原子;但G分子结构中含有一个苯环,不饱和度为4,要减去8个氢原子,含有一个N原子,可增加1个氢原子,因此G分子中应有31个氢原子,还含有4个氧原子,因此G的分子式为C18H31NO4。
(6)L可与FeCl3溶液发生显色反应,说明L的结构中含有酚羟基;1 mol L可与2 mol Na2CO3反应,说明L含有2个酚羟基,另外苯环上还有一个甲基,由“定二移一”法可知,L共有6种结构;满足峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为、。
2.塑料、橡胶等材料的交联剂F的合成路线如图所示:
已知:
回答下列问题:
(1)芳香族化合物A中官能团的名称为____________。
(2)C→D的反应类型是______________,E的结构简式为________________。
(3)F与NaOH反应的化学方程式为________________________________________。
(4)F的同分异构体中符合下列条件的有____________(不考虑立体异构)种。
a.属于的二取代物
b.取代基处于对位且完全相同
c.含酯基且能发生银镜反应
其中核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为6∶2∶1∶1的结构简式为__________________(写出一种)。
(5)参照题干中合成路线,设计以丙酮为主要原料制备的合成路线(无机试剂任选)。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
[答案] (1)羟基 (2)加成反应
(3) +2NaOH―→2
[解析] 根据后续产物的结构可知A中应含有六元环,再结合A的分子式,可知A为,与氢气发生加成反应生成B,B为,羟基发生催化氧化生成C,则C为,C与HCN在一定条件反应生成D();根据D的分子式以及E的分子式可知在H2O/H+的条件下-CN转化为-COOH,所以E为。
(1)根据分析可知A为,其官能团的名称为羟基;
(2)C→D为:+HCN→,属于加成反应;经分析,E的结构简式为;
(3)F与NaOH发生水解反应,其化学方程式为:
(4)F的同分异构体满足:
a.属于的二取代物
b.取代基处于对位且完全