培优训练14:有机合成与推断
1.盐酸去氧肾上腺素可用于防治脊椎麻醉及治疗低血压。盐酸去氧肾上腺素可由化合物E制备得到,E的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为________,CH3OCH2CH2OCH2Cl中的含氧官能团名称为________。
(2)C生成D的反应类型为________。
(3)设计A→B,D→E两步的目的为_______________________________________。
(4)F是E的同分异构体,且属于氨基化合物,不能与FeCl3溶液发生显色反应,且分子中有5种不同化学环境的氢原子,则F共有________种,写出其中一种同分异构体的结构简式:___________________________________________________。
(5)参照上述合成路线,以、CH3I为原料(无机试剂任选),设计制备A的合成路线:_______________________________________________
_____________________________________________________________________。
解析 (1)根据A的分子式,对比B的结构简式可知A中有一个苯环,一个醛基,另一个O形成—OH,则A的结构简式为。CH3OCH2CH2OCH2Cl中的含氧官能团为醚键。(2)比较C与D的结构简式可知,化合物C中基团的C—O键断裂, 中N—H键断裂,发生加成反应生成D。(3)起始原料A、目标产物E中均含有酚羟基,所以这两步设计的目的是保护A中酚羟基不被氧化。(4)应先从官能团的确定入手,根据信息知F中含有氨基,不含酚羟基,由于C原子较多,H原子的种类较少,因此分子结构必然具有较强的对称性,并且C原子个数为奇数,所以必然有一个C原子在对称轴上,符合这些要求的对称结构有两种:或:,再把剩余的基团连接到苯环上,验证分子中是否有5种不同化学环境的氢原子,符合条件的结构有4种:
。(5)从原料到产物,就是将***转变成醛基:—CH3―→—CH2Cl―→—CH2OH―→—CHO,但同时需要考虑的是酚羟基易被氧化,需要保护。故设计合成路线如下 :
答案 (1) 醚键
(2)加成反应 (3)保护A中酚羟基不被氧化
(5)
2.(2019·佛山市普通高中高三教学质量检测,36)化合物F具有独特的生理药理作用,实验室由芳香化合物A制备的一种合成路线如下:
已知:①R—BrR—OCH3
回答下列问题:
(1)A的名称为________,B生成C的反应类型为________。
(2)咖啡酸的结构简式为________。
(3)F中含氧官能团名称为________。
(4)写出F与足量NaOH溶液反应的化学方程式______________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
(5)G为香兰素的同分异构体,能使FeCl3溶液变紫色,苯环上只有两个取代基团,能发生水解反应,符合要求的同分异构体有________种,请写出其中核磁共振氢谱图显示有4种不同环境的氢,峰面积比为3∶2∶2∶1的G的结构简式_____________________________________________________________________。
(6)写出以原料(其他试剂任选) 制备肉桂酸的合成路线。
解析 C与CH3ONa的反应一定是题目的已知反应①,所以C为
,推出B为 。由上,再根据A的分子式得到A为
。香兰素发生题目已知反应②得到D,所以D为
。最后一步E与
酯化得到F,所以E为。
(1)A为,所以名称为对***苯酚或者4***苯酚。由B的反应为取代反应。
(2)咖啡酸E为。
(3)根据F的结构简式得到其含氧官能团的名称为(酚)羟基和酯基。
(4)F与足量氢氧化钠反应,其两个酚羟基会与氢氧化钠中和,另外酯基和氢氧化钠水解,所以方程式为:
(5)G为香兰素的同分异构体,能使FeCl3溶液变紫色,说明一定有酚羟基,苯环上只有两个取代基团,能发生水解反应,说明除酚羟基外,其余的两个C和两个O都在另一个取代基上,且一定有酯基。所以符合要求的同分异构体有9种:
(各自有邻间对三种同分异构体)。其中核磁共振氢谱图显示有4种不同环境的氢,峰面积比为3