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考点39有机推断
1.(2023·辽宁省锦州市高三调研)吲哚布芬为抗血栓形成药,用于治疗动脉硬化引起的缺血性心血管、脑血管病变。其合成路线如图所示。
已知:R-XR-CNR-COOH+NH
回答下列问题:
(1)反应②的反应条件及试剂为______。
(2)J中含有官能团的名称为______。
(3)反应⑥的离子方程式为______。
(4)反应⑦中Na2S2O4的作用是_____。
(5)已知M的核磁共振氢谱有两组峰,N的结构简式为______。
(6)符合下列条件的J的同分异构体共有_____种(不考虑立体异构)。
①含有苯环
②与J含有相同官能团
③官能团直接与苯环相连且处于对位
(7)仿照上述合成路线设计由丙醇(CH3CH2CH2OH)合成2-甲基丙酸()的合成路线_____(其他试剂任选)。
【答案】(1)光照、液溴(2)硝基、羧基
(3)+2H2O+H+→+NH4+
(4)将硝基(-NO2)还原为氨基(-NH2)
(5)
(6)12
(7)CH3CH2CH2OHCH3CH=CH2CH3CHBrCH3
【解析】由分子式可知A为CH2=CH2,A与HBr发生加成反应生成B为CH3CH2Br.由C的分子式、F的结构简式,可知C为,C发生取代反应生成D为,D发生信息中取代反应生成E为,由G的分子式,可知F发生消去反应生成G,G中-CN水解为-COOH生成J,对比J、K的分子式,结合吲哚布芬的结构可知,Na2S2O4将J中的硝基还原为氨基生成K,故G为,K为K与M脱去1分子水生成N,N为,N中羰基被还原生成吲哚布芬。(1)反应②中由C发生取代反应生成D,所以反应②的反应条件及试剂是光照、液溴;(2)J为,J中含有官能团的名称为硝基、羧基;(3)F→G发生苯环上的硝化反应,再根据J的结构简式,可知G的硝基在对位,所以G的结构简式是,结合已知信息,-CN在酸性溶液中会转化为羧基和NH4+,其反应为+2H2O+H+→+NH4+;(4)J→K中,比较两者的分子式可以看出K多了两个H原子,少了两个O原子,分析易知Na2S2O4的作用是将硝基(-NO2)还原为氨基(-NH2);(5)M的核磁共振氢谱有两组峰,因此其结构高度对称,根据M的分子式和吲哚布芬的结构简式可知除苯环外,M的剩余结构不含氢原子,含有2个碳原子和3个氧原子,可得M的结构简式为,再结合N的分子式可知N的结构简式是。(6)J中有硝基和羧基两种官能团,结合题给条件①含有苯环,②与J含有相同官能团,③官能团直接与苯环相连且处于对位(即硝基和羧基处于对位),按照取代基的数目分开计算满足条件的同分异构体。余下三个碳原子组成1个取代基,即丙基(正丙基和异丙基),可连接在硝基或者羧基的邻位,有、、、,余下三个碳原子组成两个取代基,即甲基和乙基,有、、、、、;余下三个碳原子组成三个取代基,即三个甲基,有、、。共12种。(7)据2-甲基丙酸的结构可知,可以用丙醇(CH3CH2CH2OH)在浓硫酸、加热条件下脱水生成丙烯,丙烯与溴化氢加成生成2-溴丙烷,再与NaCN反应后生成异丙基氰,最后将异丙基氰置于酸性溶液中生成2-甲基丙酸,合成路线为:CH3CH2CH2OHCH3CH=CH2CH3CHBrCH3。
2.(2023·广东省梅州市二模)乙肝新药的中间体化合物J的一种合成路线如下:
已知:,回答下列问题:
(1)A的化学名称为_________,D中含氧官能团的名称为_________。
(2)M的结构简式为。
①M与相比,M的水溶性更_______(填“大”或“小”)。
②与性质相似,写出M与NaOH溶液反应的化学方程式_________________。
(3)由G生成J的过程中,设计反应④和反应⑤的目的是_________。
(4)化合物Q是A的同系物,相对分子质量比A的多14;Q的同分异构体中,同时满足下列条件(不考虑立体异构):
a.能与详解溶液发生显色反应;b.能发生银镜反应;c.苯环上有2个取代基。其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为2:2:1:1:1的结构简式为__________。
(5)根据上述信息,以和为原料,设计合成的路线________(无机试剂任选)。
【答案】(1)对溴苯甲酸或4-溴苯甲酸硝基、酯基
(2)小+2NaOH+H2O+CH3OH
(3)保护羧基
(4)
(5)
【解析】在浓硫酸催化下与浓硝酸发生硝化反应生成B,结合B的分子式及后边产物D的结构可推出B为,B在浓硫酸催化下与甲醇发生酯化反应生成C为,C与化合物M反应生成D,根据D的结构简式及C的分子式的差别推出M为,发生取代反应生成D和溴化氢;E在一定条件下反应生成F,根据F的分子式可推知E发生水解生成甲醇和F
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