第四讲 有机合成及推断
1.A(C2H2)是基本有机化工原料。由A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如图所示:
回答下列问题:
(1)A的名称是_______,B含有的官能团是_________________。 (2)①的反应类型是____________,⑦的反应类型是________。 (3)C和D的结构简式分别为_____________、______________。
(4)异戊二烯分子中最多有________个原子共平面,顺式聚异戊二烯的结构简式为__________________。
(5)写出与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体__________________________(写结构简式)。
(6)参照异戊二烯的上述合成路线,设计一条由A和乙醛为起始原料制备1,3-丁二烯的合成路线。
解析:框图中的大多数结构都已经给出,只有B、C、D未知。B为CH3COOCH===CH2,C为
,D为CH3CH2CH2CHO。(1)A的名称是乙炔,B含有的官能团是碳碳双键和
酯基。(2)反应①是加成反应,反应⑦是消去反应。(3)C为,D为
CH3CH2CH2CHO。(4)异戊二烯中共面原子最多有十一个,请不要忽略2位碳上的甲基有一个氢原子可以旋转后进入分子平面。聚异戊二烯是1,4-加成反应,四碳链中间有一个双键,按照顺反异构的知识写出顺式结构即可。(5)注意到异戊二烯有五个碳原子和两个不饱和度。它的炔
类同分异构体有三种:,,图中箭头代表碳链中碳碳
三键的位置,按碳四价原理写好结构简式即可。
答案:(1)乙炔 碳碳双键、酯基 (2)加成反应 消去反应
(3) CH3CH2CH2CHO
(4)11
(5)HC≡C—CH2CH2CH3、CH3C≡C—CH2CH3、
(6)HC≡CH
CH3CHO――→KOH
HC≡
H2――→ Pb/PbO CaCO3
Al2O3――→CH2===CH—CH===CH2 △
2.羟甲香豆素是一种治疗胆结石的药物,合成路线如下图所示:
已知:
+
H
②RCOOR′+R″OH――→RCOOR″+R′OH(R、R′、R″代表烃基)。 △(1)A属于芳香烃,其结构简式是__________________________, B中所含的官能团是___________________________________。 (2)C→D的反应类型是_________________________________。
(3)E属于酯类。仅以乙醇为有机原料,选用必要的无机试剂合成E,写出有关化学方程式:__________________________________
_____________________________________________________。
一定条件
(4)已知:2E――→F+C2H5OH。F所含官能团有
和________________。
(5)以D和F为原料合成羟甲香豆素分为三步反应,写出有关化合物的结构简式。
解析:(1)A是芳香烃,根据C的结构简式,推出A中应含6个碳原子,即A为苯,结构
简式为。A→B发生取代反应,引入—NO2,因此B中官能团是硝基。(2)根据C和D
的分子式,C→D是用两个羟基取代氨基的位置,发生的反应是取代反应。(3)E属于酯,一定条件下生成乙醇和F,则E是乙酸乙酯。用乙醇制取乙酸乙酯可以用部分乙醇通过氧化制备乙酸,再和另一部分乙醇通过酯化反应得到乙酸乙酯。(4)结合已知转化,根据原子守恒,推出F的分子式为C6H10O3,根据信息,以及羟甲香豆素的结构简式,推出F的结构简式为
CH3CH2OOCCH2COCH3,除含有,还含有。(5)根据羟基香豆素的结构
简式,以及(2)的分析,C、D的氨基、羟基分别在苯环的间位,分别为
。F的结构简式为CH3CH2OOCCH2COCH3,F与D发生加成反应
生成中间产物1,中间产物1的结构简式为,
再发生反应生成中间产物2为,然后发生消去反应脱水生成羟甲香豆素。
答案:(1) (2)取代
硝基
Cu或Ag(3)2CH3CH2OH+O2――→2CH3CHO+2H2O, △催化剂2CH3CHO+O2――→2CH3COOH, △
浓硫酸
CH3CH2OH+CH3COOH
△
CH3COOCH2CH3+H2O
(4)
(5)D:
F:CH3CH2OOCCH2COCH3,
中间产物1:,
中间产物2:
3.有机化合物P具有很好的抑菌活性,其合成路线如图所示。
。
完成下列填空:
(1)化合物B中的含氧官能团为____________,反应⑤的反应类型为____________。 (2)反应①的试剂和反应条件分别是________________。 (3)E的结构简式为____________,反应③的化学方程式是______ _____________________________________________________。 (4)反应②和反应③的先后次序不能颠倒,其原因是__________ _______________________________________________________ _____________________________________________________。 (5)写出化合物C满足下列条件的一种同分异构体的结构简式 _______________________________________________________ _____________________________________________________。
①含苯环结构,能在碱性条件下发生水解;②能与FeCl3发生显色反应;③分子中含有4种不同化学环境的氢。
H3O
(6)已知RCN――→RCOOH,请以
+
、
CH2===CH2为原料合成有机化合物路线流程图(无机试剂任用)。
,写出制备的合成
解析:A的不饱和度=4,利用C的结构简式和A分子式可知A为,A
发生反应①生成B,B发生反应②生成C,根据B和C的化学式可知,B为,
根据C和D的化学式可知,C发生硝化反应生成D,D发生还原反应生成E,E与