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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________,CH OCH CH OCH Cl 中的含氧官能团名称为
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________。
(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FeCl 溶液发生显色反应,且
3
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 、CH I为原料(无机试剂任选)
3
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 。
CH OCH CH OCH Cl中的含氧官能团为醚键。(2)比较C与D的结构简式可知,
3 2 2 2
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,就是将甲基转变成醛基:—CH ―→—CH Cl―→—CH OH―→—
3 2 2
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—Br――→R—OCH
3
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FeCl 溶液变紫色,苯环上只有两个取代基团,
3
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CH ONa的反应一定是题目的已知反应①,所以C为
3
,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 甲 基 苯 酚 或 者 4 甲 基 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FeCl 溶液变紫色,说明一定有酚羟基,苯环上
3
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∶2∶2∶1的G的结构简式为: 。
(6)很明显制备肉桂酸需要用到题目的已知反应②,所以需要制得,将原料水解后氧化即可得到,所以路线图为:
答案 (1)4甲基苯酚或对甲基苯酚 取代反应
(2) (3)酯基、(酚)羟基3.(2018·青岛市高三一模,36)蜂胶是蜜蜂从植物芽孢或树干上采集的树脂。在蜂
胶众多的功效成分中,咖啡酸苯乙酯(CAPE) 已经被鉴定为蜂胶中的主要活性组
分之一。
已知:①A的核磁共振氢谱有三个波峰,红外光谱显示咖啡酸分子中存在碳碳双键
合成咖啡酸苯乙酯的路线设计如下:
请回答下列各题:
(1)物质 A 的名称为________。
(2)由B生成C和C 生成 D 的反应类型分别是________、________。(3) E 的结构简式为________。
(4) 咖 啡 酸 生 成 咖 啡 酸 苯 乙 酯 的 化 学 方 程 式 为
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
。
(5)芳香化合物X是G(C H O )的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出
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CO ,且与新制 Cu(OH) 反应生成砖红色沉淀,其核磁共振氢谱显示有5 种不同
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化学环境的氢,峰面积比为2∶2∶2∶1∶1,写出两种符合要求的X的结构简式
_____________________________________________________________________
_。
(6) 参照上述合成路线,以丙醛和 为原料(其他试剂任选),设计制备
的合成路线。
答案 (1) 4氯甲苯或对氯甲苯
(2)氧化反应 取代反应(3)4.(2018·安徽皖北协作区联考,36)苄丙酮香豆素(H)常用于防治血栓栓塞性疾病。
其合成路线如图所示(部分反应条件略去)。已知:CH CHO+CH COCH ――→CH CH(OH)CH COCH (其中一种产物)
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(1)E的名称是________,D中含氧官能团的名称是________。
(2)反应①的反应类型是________,反应⑤的反应类型是________。
(3)1 mol H与H 加成,最多可消耗________ mol H 。
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(4)反应③的化学方程式为______________________________________________。
(5)C的同分异构体中满足下列条件的有________种,其中核磁共振氢谱有4组峰
且 峰 面 积 之 比 为 1∶2∶2∶3 的 结 构 简 式
_____________________________________________________________________
_(写一种即可)。
①不能和FeCl 溶液发生显色反应
3
②1 mol该有机物能与2 mol NaOH恰好完全反应
(6)参照苄丙酮香豆素的合成路线,设计一种以E和乙醛为原料制备
的合成路线
解析 根据G的结构、F转化为G的条件(浓硫酸、加热)、丙酮三个碳链的结构,可逆推出F的结构为 ,再结合题目
的已知信息可推知E的结构为 。
(1)E的名称是苯甲醛,D中含氧官能团的名称是羟基、酯基。
(2)反应①的反应类型是取代反应,反应⑤的反应类型是消去反应。
(3)H的结构中的苯环、碳碳双键和酮羰基可以和H 加成,所以1 mol H最多能与
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8 mol H 发生加成反应。
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(4)反应③的化学方程式为
(5)满足条件的C的同分异构体有:其中核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为1∶2∶2∶3的是①和④。
答案 (1)苯甲醛 羟基、酯基 (2)取代反应 消去反应