Question

12．中國本土科學(xué)家屠呦呦憑借發(fā)現(xiàn)抗瘧特效藥青蒿素，贏得了2015年度諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)．青蒿素的發(fā)明不僅治愈了眾多瘧疾患者，更為中醫(yī)藥走出國門開創(chuàng)了先河．青蒿素的一種化學(xué)合成部分工藝流程如下：

由青蒿素還可以合成藥效增強(qiáng)的系列衍生物
（1）青蒿素分子中含有的含氧官能團(tuán)有：酯基、醚鍵和過氧基．雙氫青蒿素分子結(jié)構(gòu)中有若干個(gè)六元環(huán)和七元環(huán)組成，其中含有七元環(huán)數(shù)為2．蒿甲醚的化學(xué)式為C₁₆H₂₆O₅．
（2）反應(yīng)B→C，實(shí)際上可看作兩步進(jìn)行，依次發(fā)生的反應(yīng)類型是加成反應(yīng)、消去反應(yīng)．
（3）合成路線中設(shè)計(jì)E→F、G→H的目的是保護(hù)羰基．
（4）A在Sn-β沸石作用下，可異構(gòu)為異蒲勒醇，則異蒲勒醇分子有3個(gè)手性碳原子（連有四種不同原子或原子團(tuán)的碳原子稱為手性碳原子）．異蒲勒醇可通過兩步反應(yīng)生成，請(qǐng)寫出相關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式，．
（5）寫出與A互為同分異構(gòu)體，且滿足以下條件的同分異構(gòu)體數(shù)目為15種（不考慮空間異構(gòu)）．其中核磁共振氫譜有七個(gè)峰，且峰面積比為1：1：4：4：1：1：6的是：．（填結(jié)構(gòu)簡式）
①分子中只含有一個(gè)六元環(huán)，
②六元環(huán)上只有二個(gè)取代基且在不同的碳原子上
③能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）青蒿素分子中含有的含氧官能團(tuán)有：酯基、醚鍵和過氧基；雙氫青蒿素分子結(jié)構(gòu)中含有七元環(huán)數(shù)為2，蒿甲醚的化學(xué)式為C₁₆H₂₆O₅；
（2）由題目信息可知，結(jié)合B、C的結(jié)構(gòu)可知，C=O雙鍵變成C=C雙鍵，應(yīng)是B中連接羰基的甲基上的α-H與C=O先發(fā)生發(fā)生加成反應(yīng)，再發(fā)生消去反應(yīng)生成C；
（3）由E→F的結(jié)構(gòu)可知，羰基中C=O雙鍵變成C-S單鍵，由G→H的結(jié)構(gòu)可知C-S單鍵又變成羰基，目的是保護(hù)羰基；
（4）異蒲勒醇分子中六元環(huán)上連接取代基的碳原子均為手性碳原子；
先在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成，然后與溴單質(zhì)發(fā)生1，4-加成生成；
（5）A的分子式式為C₁₀H₁₈O，不飽和度為2，與A互為同分異構(gòu)且滿足：①含有六元環(huán)，②六元環(huán)上只有二個(gè)取代基且在不同的碳原子上，③能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)，2個(gè)取代基為-CH₂CH₂CH₃、-CHO取代，或者-CH（CH₃）₂、-CHO，或者-CH₂CH₃、-CH₂CHO，或者-CH₃、-CH₂CH₂CHO，或者-CH₃、-CH（CH₃）CHO，各有鄰、間、對(duì)3種．

解答 解：（1）青蒿素分子中含有的含氧官能團(tuán)有：酯基、醚鍵和過氧基；雙氫青蒿素分子結(jié)構(gòu)中含有七元環(huán)數(shù)為2，由蒿甲醚的結(jié)構(gòu)簡式，可知其化學(xué)式為C₁₆H₂₆O₅，
故答案為：酯基、醚鍵；2；C₁₆H₂₆O₅；
（2）由題目信息可知，結(jié)合B、C的結(jié)構(gòu)可知，C=O雙鍵變成C=C雙鍵，應(yīng)是B中連接羰基的甲基上的α-H與C=O先發(fā)生發(fā)生加成反應(yīng)，再發(fā)生消去反應(yīng)生成C，
故答案為：加成反應(yīng)；
（3）由E→F的結(jié)構(gòu)可知，羰基中C=O雙鍵變成C-S單鍵，由G→H的結(jié)構(gòu)可知C-S單鍵又變成羰基，目的是保護(hù)羰基，
故答案為：保護(hù)羰基；
（4）異蒲勒醇分子中六元環(huán)上連接取代基的碳原子均為手性碳原子，即異蒲勒醇分子有3個(gè)手性碳原子，
先在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成，然后與溴單質(zhì)發(fā)生1，4-加成生成，反應(yīng)方程式為：、
，
故答案為：3；、
；
（5）A的分子式式為C₁₀H₁₈O，不飽和度為2，與A互為同分異構(gòu)且滿足：①含有六元環(huán)，②六元環(huán)上只有二個(gè)取代基且在不同的碳原子上，③能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)，2個(gè)取代基為-CH₂CH₂CH₃、-CHO取代，或者-CH（CH₃）₂、-CHO，或者-CH₂CH₃、-CH₂CHO，或者-CH₃、-CH₂CH₂CHO，或者-CH₃、-CH（CH₃）CHO，各有鄰、間、對(duì)3種，故共有15種，其中核磁共振氫譜有七個(gè)峰，且峰面積比為1：1：4：4：1：1：6的是：，
故答案為：15；．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物合成、有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、有機(jī)反應(yīng)類型、限制條件同分異構(gòu)體書寫等，難度中等，注意根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系中有機(jī)物的結(jié)構(gòu)理解發(fā)生的反應(yīng)，為熱點(diǎn)題型．