Question

【題目】羥氯喹是一種抗瘧藥物，被WHO支持用于新冠肺炎患者臨床研究。某研究小組設計如下合成路線：

已知：

①

②

③

④苯環上連鹵原子時，發生再取代反應主要生成鄰、對位產物。

按要求回答下列問題：

(1)化合物A所含官能團的名稱為___________________，化合物C的結構簡式_______。

(2)下列說法正確的是___________________。

A. A到D過程中，乙二醇的作用是作為保護基團

B. 從合成路線推測，化合物B要密封干燥保存

C. E→F為加成反應

D. 羥氯喹的分子式為C18H26ClN3O

(3)D→E的化學方程式為____________________________。

(4)設計以苯為原料合成化合物G(用流程圖表示，無機試劑任選)______________。

(5)寫出同時符合下列條件的H的同分異構體的結構簡式(不考慮立體異構)：_______________。

1H-NMR和IR譜檢測表明：

①苯環上有兩種環境的不同氫，且兩種氫的比例為2:1；②分子中含有氰基(-CN)

Answer 1

【答案】羰基、氯原子 ABD +NH2OH→+H2O

【解析】

A與HOCH2CH2OH反應生成B，根據A的分子式，結合B的結構可知A為；B發生信息1的反應生成C，根據B和反應物的結構可知C為；C反應生成D，根據D的分子式以及D能發生的反應，可以推測出D中應該含有羰基，所以D為；D與NH2OH發生類似信息2的反應生成E，所以E為；E在一定條件下生成F，對比F和E的分子式可知該過程中E脫氧加氫，發生還原反應生成F，F應為；F與H反應生成羥氯喹，根據羥氯喹和F的結構可以推測F與H發生類似信息1的反應，所以H的結構簡式應為，則G為。

(1)根據分析可知A為，其官能團為羰基、氯離子；根據分析C的結構簡式為；

(2)A．根據分析可知A到D的過程A中羰基先與乙二醇反應，而在C到D的過程中又重新轉化為羰基，所以乙二醇的作用是作為保護基團，故A正確；

B．根據C到D反應條件可知，B也可以與水反應，所以B要密封干燥保存，故B正確；

C．E到F的過程中E脫氧加氫，碳氮雙鍵打開的同時氮氧單鍵斷裂，所以為還原反應，而不是加成反應，故C錯誤；

D．根據羥氯喹的結構簡式可知其分子式為C18H26ClN3O，故D正確；

綜上所述選ABD；

(3)D發生類似信息2的反應生成E，化學方程式為+NH2OH→+H2O；

(4)G為，苯環有兩個處于間位的取代基，而苯環上連鹵原子時，發生再取代反應主要生成鄰對位產物，所以引入官能團時不能先引入氯原子；根據信息3可知苯環上的硝基可以被還原成氨基，所以可以先通過硝化反應在苯環上引入硝基，然后再用液氯和硝基苯在氯化鐵的催化作用下發生取代，之后還原硝基生成氨基，所以合成路線可以為；

(5)H為，其同分異構體滿足：

①苯環上有兩種環境的不同氫，且兩種氫的比例為2:1，則苯環上有3個取代基，且其中有兩個相同的取代基位于間位，另外一個不同取代基位于兩個相同取代基的鄰位或間位；

②分子中含有氰基(-CN)，則符合條件的結構有、、、。