【化学——选修5:有机化学基础】(15分)
合成生物碱类天然产物的重要步骤之一是脱水环化,某生物碱F的合成路线,如下图所示:(图中的R,R′,R″均代表烃基)
已知以下信息:
①A为芳香族化合物,只含C、H、O三种元素,1molA完全燃烧需消耗7.5molO2。
②分子中含有“”结构的物质可发生下列反应:
③两个羟基连接在同一个碳原子上时极不稳定,容易脱水:
④合成路线中Ⅰ和Ⅴ反应原理相同;Ⅲ和Ⅳ均有水生成;
回答下列问题。
(1)反应Ⅴ中的R″Cl的系统命名为 ,B中官能团的名称为 。
(2)下列叙述正确的是 。
a.仅用新制Cu(OH)2可以鉴别A、B、C三种物质
b.D与PPA()互为同分异构体
c.E和G均可发生加成反应、水解反应
d.F的分子式为C17H17NO2
(3)某化合物结构简式为,它在一定条件下也能发生类似Ⅳ的环化反应,写出该化合物发生环化反应的化学方程式 。
(4)若H与G互为同分异构体,且H可发生消去反应,写出符合要求的H结构简式(任写一种)
。
(5)根据已有知识并结合相关信息,完成以下由X和CH3MgBr为原料制备的合成路线流程图:
注:①X与B互为同分异构体,X的核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为3:2:2:1.
②无机试剂任用,有机物用结构简式表示,合成路线流程图示例如下:
(15分)(1)4-氯-1-丁烯(2分) 醚键,醛基(2分)
(2)bd(2分)
(3)(2分)
(4)或(其它合理答案也得分)(2分)
(5)
(5分,每步1分酌情给分)
题目分析:由G得结构简式判断R″Cl为CH2=CHCH2CH2Cl,由B、G的结构简式判断A是对羟基苯甲醛,B中的醛基变羧基即为D;由E得结构简式可倒推D的结构简式,C、D发生脱水生成肽键得E,E发生环化反应生成F。根据分析:
(1)R″Cl为CH2=CHCH2CH2Cl,系统命名为4-氯-1-丁烯;由B得结构简式判断其分子中的官能团为 醚键,醛基;
(2)a、A、B分子中都存在醛基,无法用新制Cu(OH)2鉴别,错误;b、D中含有醚键和氨基,与PPA()互为同分异构体,正确;c、G只能发生加成反应不能发生水解反应,错误;d、F的分子式为C17H17NO2,正确,答案选bd;
(3)结构中的S相当于E中的O,发生脱水环化反应的有机产物类似于F,无机产物是硫化氢,化学方程式是;
(4)H与G互为同分异构体,H中的固定结构与G相同,就是都有CH3-O-,且H可发生消去反应,则H中存在羟基且与羟基相连的C原子的邻位C原子上有H原子存在,G的分子式为C11H12O2,不饱和度是6,除苯环的不饱和度是4外,还存在其他不饱和键,所以H的结构简式为或;
(5)根据题意分析,X中存在-C=O结构,与B互为同分异构体,且有4种氢原子,所以X是苯甲酸甲酯,在硫酸溶液中水解得苯甲酸,苯甲酸与CH3MgBr、水作用,生成的产物中存在结构,自动生成,再与CH3MgBr、水作用,得醇然后发生消去反应生成烯烃,再发生加聚反应得目标产物,流程图为