Question

【題目】苯乙酮酸是醫(yī)藥合成中的一種重要中間體，某研究小組對苯乙酮酸展開如下設計研究：

已知：I. II.

請回答：

（1）下列說法正確的是_____________；

A．反應①②④都是取代反應 B.化合物C能發(fā)生消去反應

C．化合物D中含有兩種官能團 D.化合物E的分子式為C17H25NO3

（2）反應④D→E的化學方程式是___________________________________。

（3）化合物M的結(jié)構(gòu)簡式是___________________________。

（4）寫出同時符合下列條件的化合物的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式____________。

①能發(fā)生銀鏡反應

②1H-NMR譜顯示分子中有三種不同化學環(huán)境的氫原子。

（5）采用甲苯為原料制備苯乙酮酸（），請設計該合成路線（用流程圖表示，無機試劑任選）_____。

Answer 1

【答案】 BC

【解析】反應①是指A物質(zhì)與甲醇在濃硫酸條件下發(fā)生酯化反應，故B物質(zhì)為；分析B、C的結(jié)構(gòu)可知，反應②（B→C）為加成反應，斷裂B中的羰基；分析E的結(jié)構(gòu)簡式，逆推D，可知反應③（C→D）為還原反應，C脫氧加氫，羰基被還原，故D的結(jié)構(gòu)簡式為：；反應④（D→E）為取代反應，另一種產(chǎn)物為CH3OH。

（1）A、根據(jù)上述分析，只有①④為取代反應，故A錯誤；B、化合物C含有羥基，連接羥基的碳的有一個鄰碳上有H原子，可以發(fā)生消去反應，故B正確；C、化合物D的結(jié)構(gòu)簡式為，含有羥基和酯基兩種官能團，故C正確；D、根據(jù)E的結(jié)構(gòu)簡式，可知E中應含有18個碳原子，故D錯誤。選BC。

（2）D到E為取代反應，另一種產(chǎn)物為CH3OH，所以D→E的化學方程式為：

（3）根據(jù)已知信息，C=O與-NH2反應生成H2O，A中含有兩個C=O，可以與兩個-NH2發(fā)生反應，根據(jù)F的結(jié)構(gòu)可知，M中有兩個-NH2發(fā)，所以M的結(jié)構(gòu)簡式為：。

（4）的分子式為C5H11NO，能發(fā)生銀鏡反應，則有-CHO；1H-NMR譜顯示分子中有三種不同化學環(huán)境的氫原子，即有3種不同位置的H原子，分子比較對稱。-CHO上的H是一種等效氫；另外10個H原子處于兩個位置，分為三種情況，①N上沒有H，有3個對稱的-CH3，一個C上有1個H原子；②N上沒有H，有2個對稱的- CH2CH3，一個C上沒有H；③N上有H，還有3個對稱的甲基，一個C上沒有H。根據(jù)上述分析書寫，情況①沒有對應的結(jié)構(gòu)簡式，②③分別有一種，分別為：。

（5）甲苯為原料制備苯乙酮酸（），分析碳的骨架可知，要在甲苯的基礎上增加一個C原子；根據(jù)已知信息II可知，可以用苯甲醛與HCN反應，得，在進行催化氧化得到；所以首先先由得到，可以有甲苯與氯氣在光照條件下發(fā)生取代，得到兩個氯原子，氯原子水解得到兩個羥基，羥基脫水得醛基。用流程可表示如下: