阿法诺啡是一种强效阿片类镇痛药,具有很强的镇痛作用。其某种中间体的合成路线部分如下:
已知:①
②
9. 可用于检测化合物A中官能团的仪器分析方法是___________。
A. 红外光谱B. 核磁共振氢谱法C. 质谱法D. 元素分析法
-司ab3b127cb6d4限得网元升件学00be慧径学优软2111ea37学技科上途8e8d496a有4d78智fa85东公智广 10. 反应①中需要的试剂和反应条件通常是___________。
11. 关于化合物D的叙述正确的是___________(不定项)
A. 有手性碳原子B. 能与碳酸氢钠溶液反应
C. 能与茚三酮反应D. 能与氢氧化钠溶液反应
12. 简述检验F物质中含有溴元素的实验法___________。
13. G→H反应分两步进行:
①反应(i)和(ii)的反应类型分别是___________;
A.取代反应、氧化反应 B.加成反应、消去反应 C.加成反应、取代反应 D.取代反应、消去反应
②过程(i)中可能会生成副产物,经过过程(ii)副产物为最终产物H,其结构简式为___________。
14. 写出一种同时满足下列条件的A的同分异构体的结构简式___________。
i.属于芳香族化合物,且与溶液可发生显色反应;
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ii.能与反应生成
;
iii.核磁共振氢谱显示,该物质有4类化学环境不同的氢原子,其个数比为1:1:2:6
15. 结合以下合成信息,在括号中补全合成路线___________。
已知:
【答案】9. A 10. CH3OH、浓H2SO4、加热(或Δ) 11. AD
12. 取少量F物质于试管中,加入NaOH水溶液并加热;冷却后加入稀HNO3酸化至溶液呈酸性;再滴加AgNO3溶液。若产生淡黄色沉淀,则说明含有溴元素。
13. ①. D ②.
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14.
15.O2、Cu(或Ag)、Δ BrCH2CH(CH3)CHO HOCH2CH2OH、H+(或浓H2SO4、Δ)
【解析】
步骤一:关键概念/材料解读
合成路线中多处结构式以图片呈现,应重点观察官能团变化:羧酸到酯体现酯化,卤代物到胺体现取代,缩醛保护体现官能团保护思想,成环与消去体现碳骨架构建和不饱和键生成。
步骤二:选项/设问特征分析
仪器分析中红外光谱用于识别官能团;反应条件判断要从产物新增基团反推试剂;同分异构体判断要同时满足芳香性、显色、反应和核磁等效氢信息;路线补全要先保护敏感官能团再实施碳碳键构建。
原卷解析要点如下:
【分析】A(3-甲氧基苯乙酸)与甲醇发生酯化反应,生成B(3-甲氧基苯乙酸甲酯)。结合已知信息(1),B在作用下发生
-H 的溴代反应,生成C。结合已知信息(1),C中的溴原子被氨基取代,生成D(
-氨基酯)。E(3-溴丙醛)与乙二醇在酸性条件下发生缩醛化反应,保护醛基,生成F。D与F在
作用下发生取代反应生成G。G在酸性条件下(
)首先水解缩醛恢复为醛基,随后发生分子内的亲电芳香取代反应(成环),最后在
作用下发生消去反应脱去一分子水(或乙二醇),生成含有双键的稠环化合物H。
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9. A.红外光谱主要用于测定有机物分子中的化学键和官能团;
B.核磁共振氢谱用于测定氢原子的种类和数目比例;
C.质谱法用于测定相对分子质量;
D.元素分析法用于测定物质的元素组成。
故选A。
10. 反应①是羧酸A转化为酯B的反应。根据B的结构简式可知,引入了甲基,因此需要的试剂是甲醇(),通常需要浓硫酸(浓
)作催化剂和吸水剂,并在加热条件下进行。
11. A.连接的碳原子同时连接了氢原子、氨基、酯基和芳香环,四个基团互不相同,属于手性碳原子。
B.D中含有酯基和氨基,没有游离的羧基,不能与溶液反应生成
。
C.茚三酮反应通常是-氨基酸的特征反应,D属于氨基酸酯,在高中化学范畴内通常不认为其能发生典型的茚三酮显色反应。
D.D中含有酯基(),能在氢氧化钠(
)溶液中发生水解反应。
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故选AD。
12. F为卤代烃,检验其中的溴元素需要先将其转化为溴离子。步骤为:先在碱性()条件下加热使其发生水解反应生成
;然后必须加入稀硝酸中和过量的碱,防止后续加入
时生成
黑色沉淀干扰观察;最后加入
溶液,若生成淡黄色沉淀(
),则证明含溴元素。
13.①反应(i)是侧链进攻苯环发生分子内成环,本质是苯环上的氢原子被取代,属于取代反应(亲电芳香取代);反应(ii)是中间体脱去一分子醇(或水)形成碳碳双键,属于消去反应。故选D。
② 在过程(i)中,侧链亲电试剂进攻苯环。由于苯环上的是邻对位定位基,主产物H是进攻其对位(空间位阻较小)生成的;而副产物则是进攻其邻位生成的。即甲氧基(-OCH3)位于苯环上,且紧邻带有双键的稠合碳原子(即关环在原甲氧基的邻位),结构简式为
。
14. A的分子式为。 条件i:与
显色,说明含有酚羟基(
)。 条件ii:与
反应生成
,说明含有羧基(
)。 条件iii:核磁共振氢谱有4组峰,面积比为1:1:2:6。总氢原子数为10,说明含有两个等效的甲基(6个H),两个等效的苯环氢(2个H),以及酚羟基(1个H)和羧基(1个H)。
为了满足高度对称性,苯环上的
和
必须处于对位(1,4-位),而两个
必须对称分布在3,5位(或2,6位),结构简式为:
。
15. 目标产物为,原料为
。首先需将伯醇氧化为醛,使用催化氧化(
),得到中间体1:
。为了防止后续格氏试剂与醛基反应,需用乙二醇(
)在酸性条件下将醛基保护为缩醛。缩醛化合物与格氏试剂
发生已知信息(3)中的偶联反应,溴原子被苯基取代(通过格氏偶联反应),得到中间体2(缩醛保护的产物)
。最后在酸性条件下水解,脱去缩醛保护基,恢复醛基,得到最终产物。
步骤三:结论得出
本题的突破口在于先读懂情境材料和图表信息,再把设问逐一还原为对应的化学模型;答案的形成应同时满足材料证据、化学原理和规范表达。
编辑:小徐