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有机合成与推断逐空突破
A组(20分钟)
1.(2020·西北工业大学附属中学质量检测)局部麻醉药普鲁卡因E[结构简式为]的三条合成路线如图所示(部分反应试剂和条件已省略):
完成下列填空:
(1)比A多一个碳原子,且苯环上的一溴代物只有3种的A的同系物的名称是________。
(2)写出反应①③的试剂和反应条件。反应①:________;反应③:________。
(3)设计反应②的目的是______________________________________________________。
(4)B的结构简式为__________________________________________________________;
C的名称是________。
(5)写出一种满足下列条件的D的同分异构体的结构简式:_______________________。
①属于芳香化合物;②能发生水解反应;③有3种不同化学环境的氢原子。
1mol该物质与NaOH溶液共热最多消耗________molNaOH。
(6)普鲁卡因的三条合成路线中,第一条合成路线与第二条、第三条相比不太理想,理由是___________________________________________________________________________。
答案(1)乙苯、间二甲苯
(2)浓硝酸、浓硫酸、加热酸性KMnO4溶液
(3)保护氨基,使之在后续反应中不被氧化
(4)对氨基苯甲酸
(5)、(任写一种)2
(6)酰胺基水解在碱性条件下进行,羧基变为羧酸盐,再酸化时氨基又发生反应
解析(2)甲苯与浓硝酸、浓硫酸混合加热,发生甲基对位的取代反应,可生成对硝基甲苯(),对硝基甲苯与酸性KMnO4溶液反应生成。
(3)—NH2有强的还原性,容易被氧化变为—NO2,设计反应②的目的是保护—NH2,防止在甲基被氧化为羧基时,氨基也被氧化。
(4)与酸性KMnO4溶液发生反应,甲基被氧化为羧基得到B,则B的结构简式为,B发生水解反应时断开酰胺基,亚氨基结合H原子形成氨基生成C,则C的结构简式是,其名称为对氨基苯甲酸。
(5)D的分子式是C9H9NO4,其同分异构体:①属于芳香化合物,说明含有苯环;②能发生水解反应,说明含有酯基;③有3种不同化学环境的氢原子,说明分子中含有三种不同位置的氢原子,则其同分异构体是、;酯基水解生成的酚羟基和羧基都和NaOH反应,所以1mol该物质与NaOH溶液共热最多消耗2molNaOH。
(6)普鲁卡因的三条合成路线中,第一条合成路线与第二条、第三条相比不太理想,理由是B发生水解反应是在碱性环境中进行,这时羧基与碱发生反应生成羧酸盐,若再酸化,氨基又发生反应。
2.3,4-二羟基肉桂酸乙酯()具有抗炎作用和治疗自身免疫性疾病的潜力。由乙烯制备该物质的合成路线如下:
已知:+eq\o(――→,\s\up7(OH-),\s\do5(△))
回答下列问题:
(1)由A生成B和由E生成F的反应类型分别是______、________。
(2)D的结构简式为________。
(3)由B生成C的反应条件是________。
(4)季戊四醇()是合成高效润滑剂、增塑剂、表面活性剂等的原料。设计由甲醛和乙醇为原料制备季戊四醇的合成路线(无机试剂任选):______________________
_____________________________________________________________________________。
答案(1)加成反应消去反应
(2)
(3)O2、Cu或Ag、加热
(4)CH3CH2OHeq\o(―――――→,\s\up7(O2,Cu/Ag),\s\do5(△))CH3CHOeq\o(―――→,\s\up7(HCHO),\s\do5(OH-/△))eq\o(――→,\s\up7(H2/Ni),\s\do5(△))
解析(1)根据A为乙烯、B的分子式为C2H6O及A生成B的条件可知B为乙醇,可知由A生成B的反应为加成反应;E中含羟基,且E生成F的条件为浓硫酸、加热,故由E生成F的反应为消去反应。
(2)由已知信息可知C、D均为醛,结合B为乙醇,由E逆推可知D为,C为CH3CHO。
(3)B为乙醇,C为乙醛,乙醇生成乙醛的条件是加热、O2、Cu或Ag。
3.M为一种香料的中间体。实验室由芳香烃A制备M的一种合成路线如下:
已知:①eq\o(――→,\s\up7(O3))R1CHO+;
②R1CH==CH2eq\o(――→,\s\up7(H2O2),\s\do5(催化剂))R1CH2CHO;
③R1CHO+R2CH2CHOeq\o(――→,\s\
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