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专练 58 有机合成推断(二)
授课提示:对应学生用书115页
1.[2024·安徽卷]化合物Ⅰ是一种药物中间体,可由下列路线合成(Ph代表苯基,部
分反应条件略去):
已知:
ⅱ)RMgX易与含活泼氢化合物(HY)反应: ,
HY代表HO、ROH、RNH 、RC≡CH等。
2 2
(1)A、B中含氧官能团名称分别为 、 。
(2)E在一定条件下还原得到 ,后者的化学名称为 。
(3)H的结构简式为 。
(4)E→F反应中,下列物质不能用作反应溶剂的是 (填标号)。
a.CH CHOCH CH
3 2 2 3
b.CH OCH CHOH
3 2 2
c. d.
(5)D的同分异构体中,同时满足下列条件的有 种(不考虑立体异构),写
出其中一种同分异构体的结构简式 。
①含有手性碳
②含有2个碳碳三键③不含甲基
(6)参照上述合成路线,设计以 和不超过3个碳的有机物为原料,
制备一种光刻胶单体 的合成路线(其他试剂任选)。
答案:(1)羟基 醛基
(2)邻二甲苯(1,2二甲苯)
(3)
(4)bc
(5)4
(6)解析:(1)A、B中含氧官能团分别为—OH、—CHO,名称分别为羟基、醛基。(
2) 的名称为邻二甲苯或1,2二甲苯。(3)类比A→B的反应,G中羟基
被氧化为酮羰基得到H,故H的结构简式为 。(4)E→F反应中,
无水醚为溶剂,结合已知ⅱ)可知,RMgX易与含活泼氢化合物反应,b中含有—OH,c
中含有 ,均含活泼氢,不能用作溶剂。(5)D为 ,分子式
为C H N,不饱和度为4,根据②含2个碳碳三键,不饱和度为4,结合①含手性碳原子和
8 11
③不含甲基,则碳骨架可以是 ,还有 1 个—C H—(1 个—
3 6
CHCHCH—或1个—CH—和1个—CHCH—):a处或c处插—CHCHCH—,有2种,
2 2 2 2 2 2 2 2 2
但c处插—CHCHCH—时,不含手性碳原子,因此只有1种;a、b处分别插—CH—、
2 2 2 2
—CHCH—,有1种;a、c处分别插—CH—、—CHCH—,有1种;a、c处分别插—
2 2 2 2 2
CHCH—、—CH—,有 1 种,共 4 种,分别为 、
2 2 2
、 、
。 ( 6 ) 结 合 题 干 中 反 应 类 型 ,
发 生 已 知 ⅰ ) 中 第 一 步 反 应 得 到 ,和 发 生 已 知 ⅰ ) 中 第 二 步 反 应 得 到
, 和 氢 气 发 生 加 成 反 应 得 到
, 发 生 消 去 反 应 得 到
。
2.[2024·重庆八中一诊]利喘贝是一种新的平喘药,其合成过程如图所示。
已知:ⅰ. ;
ⅱ.R —CHO――→R —CH===CH—COOH。
1 1
回答下列问题:
(1)C的名称为 。E中官能团的名称是 。
(2)由A到E的反应中,不涉及的反应类型有 (填标号)。
a.取代反应 b.氧化反应
c.还原反应 d.加成反应
(3)由 G 生成 H 的反应中有气体生成,写出该反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(4)同时满足下列条件的F的同分异构体有 种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱显示有五组峰,且峰面积之比为1∶2∶2∶2∶1的结构简式为 。
①遇FeCl 溶液发生显色反应
3
②能与NaHCO 反应
3
(5)F俗称香兰素,在食品行业中主要用作增香剂。香兰素的一种合成路线如下。
――→中间产物1――→中间产物2――→F中间产物1和
中间产物2的结构简式分别为 、 。
答案:(1)邻硝基苯甲酸或2硝基苯甲酸 酯基、氨基
( 2 ) d ( 3 )
(4)13 (5)
解析:(1)由上述分析可知,C为 ,则C的名称为邻硝基苯甲酸(或2硝基
苯甲酸);E的结构简式为 ,则E中官能团的名称是酯基、氨基。
(2)由上述分析可知,A→D的反应中涉及的反应类型有硝化反应(取代反应)、氧
化反应、酯化反应(取代反应),D( )在Fe/20% HCl溶液作用下发生反应
生成E( ),即硝基变为氨基,加氢去氧为还原,因此D→E的反应类型是
还原反应,故A到E的反应中,不涉及加成反应,d符合题意。(3)由上述分析可知,G 为 、H 为 ,G 和
发生类似已知信息ⅱ中的反应生成H,根据原子守恒和该反应中有气
体 生 成 , 可 推 测 生 成 物 还 有 CO 气 体 和 HO , 故 该 反 应 的 化 学 方 程 式 为
2 2
(4)F的化学式为C HO ,F的同分异构体遇FeCl 溶液发生显色反应,则说明F的
8 8 3 3
同分异构体中含有酚羟基,能与NaHCO 反应,说明F的同分异构体中含有—COOH,则
3
有两种情况:苯环上有3个取代基时,取代基为—COOH、—CH 、—OH,可先确定—
3
COOH 、 — OH 的 位 置 , 再 确 定 — CH 的 位 置 、
3
(数字表示—CH 的位置),有10种结构;苯
3
环上有 2 个取代基时,取代基为—OH、—CHCOOH,则有 、
2
、 种结构,则满足条件的F的同分异构体共有13种;
其中核磁共振氢谱显示有五组峰,且峰面积之比为 1∶2∶2∶2∶1 的结构简式为。
( 5 ) 对 比 反 应 物 和 F 的 结 构 简 式 , 结 合
和 OHCCOOH 发生加成反应可知,中间产物 1 为 ,
再氧化得到中间产物 ,最后 脱羧得到 。
3.[2024·吉林卷]特戈拉赞(化合物K)是抑制胃酸分泌的药物,其合成路线如下:
已知:
Ⅰ.Bn为 ,咪唑为 ;
Ⅱ. 和 不稳定,能分别快速异构化为 和
。
回答下列问题:
(1)B中含氧官能团只有醛基,其结构简式为 。(2)G中含氧官能团的名称为 和 。
(3)J→K的反应类型为 。
(4)D的同分异构体中,与D官能团完全相同,且水解生成丙二酸的有 种
(不考虑立体异构)。
(5)E→F转化可能分三步:①E分子内的咪唑环与羧基反应生成 X;②X快速异构
化为Y;③Y与(CHCO)O反应生成F。第③步化学方程式为
3 2
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)苯环具有与咪唑环类似的性质。参考E→X的转化,设计化合物I的合成路线如
下(部分反应条件已略去)。其中 M 和 N 的结构简式为 和
。
答案:(1)
(2)羧基 (酚)羟基
(3)还原反应
(4)6
(5) +(CHCO) O―→
3 2
+CHCOOH
3
(6)
解析:有机合成和推断、有机物的结构简式、官能团的名称、有机反应类型、限定条
件下同分异构体的数目、有机合成路线设计等。
( 1 ) 由 上 述 分 析 可 知 , B 的 结 构 简 式 为 。 ( 2 ) G 为,其中含氧官能团的名称为羧基、(酚)羟基。(3)J→K的
过程中—Bn 转变为—H,结合反应条件可知,该反应为还原反应。(4)D 为
,其同分异构体与D官能团完全相同,则含有两个酯基,且水解生成丙
二酸,则其结构简式可表示为R OOCCH COOR ,R 和R 的碳原子数目之和为5,则可以
2 2 1 1 2
为 — CH 和 — C H ( — CHCHCHCH 、 、 、
3 4 9 2 2 2 3
),有4种;或—C H 和—C H (—CHCHCH 、 ),有2
2 5 3 7 2 2 3
种,故总共有6种符合条件的同分异构体。(5)第①步E分子内的咪唑环与羧基反应生成
的X为 ,由已知②知 快速异构
化得到的Y为 , 与(CHCO)
3
O发生取代反应生成 和CHCOOH,则第③步化学方程式为
2 3
+ ( CHCO ) O―→ +
3 2CHCOOH 。 ( 6 ) 氧 化 得 到 的 M 为 ,
3
中羧基与苯环发生E→F中第①步反应得到的N为 ,
中碳氧双键发生加成反应得到 。