Question

【題目】某研究小組擬合成除草劑苯達松和染料中間體X。

已知信息：①＋RCOOR′

②RCH2COOR′＋R′′COOR′′′

(1)下列說法正確的是________。

A．化合物B到C的轉變涉及到取代反應

B．化合物C具有兩性

C．試劑D可以是甲醇

D．苯達松的分子式是C10H10N2O3S

(2)化合物F的結構簡式是________。

(3)寫出E＋G→H的化學方程式________。

(4)寫出C6H13NO2同時符合下列條件的同分異構體的結構簡式________。

①分子中有一個六元環，且成環原子中最多含2個非碳原子；

②1HNMR譜和IR譜檢測表明分子中有4種化學環境不同的氫原子。有N－O鍵，沒有過氧鍵(－O－O－)。

(5)設計以CH3CH2OH和原料制備X()的合成路線(無機試劑任選，合成中須用到上述①②兩條已知信息，用流程圖表示)________。

Answer 1

【答案】BC (CH3)2CHNH2 ＋(CH3)2CHNHSO2Cl＋HCl 　　　 CH3CH2OHCH3COOHCH3COOCH2CH3 CH3COCH2COOCH2CH3

【解析】

以A和F為原料制備苯達松，觀察苯達松結構簡式，易知A中有苯環，便可推出A為，根據A到B的反應條件（HNO3和H2SO4）可知該反應為硝化反應，繼續觀察苯達松可知其苯環上為鄰位二取代側鏈，因而B為，繼續觀察苯達松側鏈有羰基和亞氨基，說明B到C的兩步反應為甲基被氧化為羧基和硝基被還原為氨基，C為，根據反應條件易知C和D反應為酯化反應，然后結合E的分子式可推出D是甲醇，E為，最后結合苯達松右側碳鏈部分和F的分子式可知氨基接在碳鏈中的2號碳上，F為，從而G為。

（1）A.B到C的兩步反應分別是甲基的氧化反應和硝基的還原反應，不涉及取代反應，A項錯誤；

B.C為鄰氨基苯甲酸，其官能團為氨基和羧基，氨基具有堿性，羧基具有酸性，因而C有兩性，B項正確；

C.C和D發生酯化反應生成E，結合C和E的分子式，易推出D為甲醇，C項正確；

D.苯達松的分子式是C10H12N2O3S，D項錯誤。

故答案選BC。

（2）結合苯達松右側雜環上的碳鏈可知，氨基接在碳鏈中2號碳的位置，F的結構簡式為(CH3)2CHNH2。

（3）G的氯原子和E氨基上的氫原子偶聯脫去HCl生成H，因而化學方程式為＋(CH3)2CHNHSO2Cl＋HCl。

（4）根據分子式C6H13NO2算出不飽和度為1，結合信息，說明存在一個六元環，無不飽和鍵（注意無硝基）。結合環內最多含有兩個非碳原子，先分析六元環：①六元環全為碳原子；②六元環中含有一個O;③六元環中含有一個N;④六元環中含有一個N和一個O；若六元環中含有2個O，這樣不存在N-O鍵，不符合條件。同時核磁共振氫譜顯示有4中氫原子，該分子具有相當的對稱性，可推知環上最少兩種氫，側鏈兩種氫，這種分配比較合理。最后注意有N-O鍵，無O-O鍵。那么基于上述四種情況分析可得出4種同分異構體，結構簡式分別為　、 、 和　 。

（5）基于逆合成分析法，觀察信息①，X可從肽鍵分拆得和CH3COCH2COOR，那么關鍵在于合成CH3COCH2COOR，結合信息②可知利用乙酸某酯CH3COOR做原料合成制得。另一個原料是乙醇，其合成乙酸某酯，先將乙醇氧化為乙酸，然后乙酸與乙醇反應，可得乙酸乙酯。以上分析便可將整個合成路線設計為：CH3CH2OHCH3COOHCH3COOCH2CH3 CH3COCH2COOCH2CH3 。