Question

3．香料G的一種合成工藝如下圖所示．

核磁共振氫譜顯示A有兩種峰，其強(qiáng)度之比為1：1．
已知：CH₃CH₂CH═CH₂$\stackrel{NBS}{→}$CH₃CHBrCH═CH₂
CH₃CHO+CH₃CHO$\stackrel{稀堿}{→}$

$\stackrel{△}{→}$CH₃CH═CHCHO+H₂O
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，G中官能團(tuán)的名稱為碳碳雙鍵和酯基．
（2）檢驗(yàn)M已完全轉(zhuǎn)化為N的實(shí)驗(yàn)操作是取少量M與試管中，滴加稀NaOH至溶液呈堿性，再加新制的Cu（OH）₂加熱，若沒(méi)有磚紅色沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明M已完全轉(zhuǎn)化為N（其他合理操作均可）．
（3）有學(xué)生建議，將M→N的轉(zhuǎn)化用KMnO₄ （H⁺）代替O₂，老師認(rèn)為不合理，原因是KMnO₄（H⁺）在氧化醛基的同時(shí)，還可以氧化碳碳雙鍵．
（4）寫出下列轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式，并標(biāo)出反應(yīng)類型：
K→L，反應(yīng)類型加成反應(yīng)．
（5）F是M的同系物，比M多一個(gè)碳原子．滿足下列條件的F的同分異構(gòu)體有6種．（不考慮立體異構(gòu)）
①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)�、谀芘c溴的四氯化碳溶液加成�、郾江h(huán)上有2個(gè)對(duì)位取代基
（6）以丙烯和NBS試劑為原料制備甘油（丙三醇），請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合成路線（其他無(wú)機(jī)原料任選）．
請(qǐng)用以下方式表示：A$→_{反應(yīng)條件}^{反應(yīng)試劑}$B…$→_{反應(yīng)條件}^{反應(yīng)試劑}$目標(biāo)產(chǎn)物．

Answer 1

分析 由G的結(jié)構(gòu)逆推可知E、N分別為、中的一種，A的分子式為C₅H₈O，它有兩種不同環(huán)境的氫原子，與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成B，B反應(yīng)生成C，C與NBS反應(yīng)得到D，D發(fā)生反應(yīng)得到E，則E為，N為，逆推可知A為，B為，C為，D為，B在濃硫酸條件下發(fā)生消去反應(yīng)得到C，C與NBS發(fā)生信息中的取代反應(yīng)生成D，D發(fā)生水解反應(yīng)得到E，根據(jù)N逆推可知M為，L為、K為，K與乙醛發(fā)生加成反應(yīng)得L，L發(fā)生消去反應(yīng)得M；
（6）以1-丁醇和NBS為原料可以制備順丁橡膠，可以用1-丁醇發(fā)生消去反應(yīng)生成CH₂=CHCH₂CH₃，CH₂=CHCH₂CH₃與NBS反應(yīng)生成CH₂=CHCHBrCH₃，CH₂=CHCHBrCH₃發(fā)生消去反應(yīng)生成CH₂=CHCH=CH₂，CH₂=CHCH=CH₂發(fā)生加聚反應(yīng)得到．

解答 解：由G的結(jié)構(gòu)逆推可知E、N分別為、中的一種，A的分子式為C₅H₈O，它有兩種不同環(huán)境的氫原子，與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成B，B反應(yīng)生成C，C與NBS反應(yīng)得到D，D發(fā)生反應(yīng)得到E，則E為，N為，逆推可知A為，B為，C為，D為，B在濃硫酸條件下發(fā)生消去反應(yīng)得到C，C與NBS發(fā)生信息中的取代反應(yīng)生成D，D發(fā)生水解反應(yīng)得到E，根據(jù)N逆推可知M為，L為、K為，K與乙醛發(fā)生加成反應(yīng)得L，L發(fā)生消去反應(yīng)得M，
（1）通過(guò)以上分析知A結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，G中官能團(tuán)名稱是碳碳雙鍵和酯基，故答案為：；碳碳雙鍵、酯基；
（2）M中的醛基發(fā)生氧化反應(yīng)生成N中的羧基，檢驗(yàn)M已完全轉(zhuǎn)化為N的實(shí)驗(yàn)操作是在試劑M中加入銀氨溶液或新制氫氧化銅懸濁液，加熱，看是否有銀鏡出現(xiàn)或紅色沉淀出現(xiàn)，若有銀鏡出現(xiàn)或紅色沉淀出現(xiàn)則說(shuō)明M未完全轉(zhuǎn)化為N，若無(wú)，則M已完全轉(zhuǎn)化為N，
故答案為：在試劑M中加入銀氨溶液或新制氫氧化銅懸濁液，加熱，看是否有銀鏡出現(xiàn)或紅色沉淀出現(xiàn)，若有銀鏡出現(xiàn)或紅色沉淀出現(xiàn)則說(shuō)明M未完全轉(zhuǎn)化為N，若無(wú)，則M已完全轉(zhuǎn)化為N；
（3）KMnO₄（H⁺）在氧化醛基的同時(shí)，還可以氧化碳碳雙鍵，所以不能用酸性高錳酸鉀溶液代替氧氣，故答案為：KMnO₄（H⁺）在氧化醛基的同時(shí)，還可以氧化碳碳雙鍵；
（4）該反應(yīng)方程式為，加成反應(yīng)，故答案為：；加成反應(yīng)；
（5）M為，F(xiàn)是M的同系物，比M多一個(gè)碳原子，且F符合下列條件：
①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)說(shuō)明含有醛基；
②能與溴的四氯化碳溶液加成說(shuō)明含有碳碳不飽和鍵；
③苯環(huán)上有2個(gè)對(duì)位取代基，
存在的取代基為-CH=CHCHO和-CH₃、-CH=CHCH₃和-CHO、-CH₂CH=CH₂和-CHO、-CH=CH₂和-CH₂CHO、-C（CHO）=CH₂和-CH₃、-C（CH₃）=CH₂和-CHO，符合條件的有6種，故答案為：6；
（6）以1-丁醇和NBS為原料可以制備順丁橡膠，可以用1-丁醇發(fā)生消去反應(yīng)生成CH₂=CHCH₂CH₃，CH₂=CHCH₂CH₃與NBS反應(yīng)生成CH₂=CHCHBrCH₃，CH₂=CHCHBrCH₃發(fā)生消去反應(yīng)生成CH₂=CHCH=CH₂，CH₂=CHCH=CH₂發(fā)生加聚反應(yīng)得到，其合成路線為，故答案為：．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物推斷和有機(jī)合成，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷及知識(shí)綜合應(yīng)用能力，根據(jù)生成物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式結(jié)合反應(yīng)條件、題給信息采用逆向思維方法進(jìn)行推斷，正確判斷各物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是合成路線設(shè)計(jì)和同分異構(gòu)體種類判斷，題目難度中等．