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(shè)計(jì)如下合成路線：

已知：

①

②

③

④苯環(huán)上連鹵原子時(shí)，發(fā)生再取代反應(yīng)主要生成鄰、對(duì)位產(chǎn)物。

按要求回答下列問(wèn)題：

(1)化合物A所含官能團(tuán)的名稱為___________________，化合物C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_______。

(2)下列說(shuō)法正確的是___________________。

A. A到D過(guò)程中，乙二醇的作用是作為保護(hù)基團(tuán)

B. 從合成路線推測(cè)，化合物B要密封干燥保存

C. E→F為加成反應(yīng)

D. 羥氯喹的分子式為C18H26ClN3O

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

(4)設(shè)計(jì)以苯為原料合成化合物G(用流程圖表示，無(wú)機(jī)試劑任選)______________。

(5)寫(xiě)出同時(shí)符合下列條件的H的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式(不考慮立體異構(gòu))：_______________。

1H-NMR和IR譜檢測(cè)表明：

①苯環(huán)上有兩種環(huán)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(yīng)生成B，根據(jù)A的分子式，結(jié)合B的結(jié)構(gòu)可知A為；B發(fā)生信息1的反應(yīng)生成C，根據(jù)B和反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)可知C為；C反應(yīng)生成D，根據(jù)D的分子式以及D能發(fā)生的反應(yīng)，可以推測(cè)出D中應(yīng)該含有羰基，所以D為；D與NH2OH發(fā)生類似信息2的反應(yīng)生成E，所以E為；E在一定條件下生成F，對(duì)比F和E的分子式可知該過(guò)程中E脫氧加氫，發(fā)生還原反應(yīng)生成F，F應(yīng)為；F與H反應(yīng)生成羥氯喹，根據(jù)羥氯喹和F的結(jié)構(gòu)可以推測(cè)F與H發(fā)生類似信息1的反應(yīng)，所以H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式應(yīng)為，則G為。

(1)根據(jù)分析可知A為，其官能團(tuán)為羰基、氯離子；根據(jù)分析C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為；

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

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

C．E到F的過(guò)程中E脫氧加氫，碳氮雙鍵打開(kāi)的同時(shí)氮氧單鍵斷裂，所以為還原反應(yīng)，而不是加成反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；

D．根據(jù)羥氯喹的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知其分子式為C18H26ClN3O，故D正確；

綜上所述選ABD；

(3)D發(fā)生類似信息2的反應(yīng)生成E，化學(xué)方程式為+NH2OH→+H2O；

(4)G為，苯環(huán)有兩個(gè)處于間位的取代基，而苯環(huán)上連鹵原子時(shí)，發(fā)生再取代反應(yīng)主要生成鄰對(duì)位產(chǎn)物，所以引入官能團(tuán)時(shí)不能先引入氯原子；根據(jù)信息3可知苯環(huán)上的硝基可以被還原成氨基，所以可以先通過(guò)硝化反應(yīng)在苯環(huán)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(fā)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(gòu)體滿足：

①苯環(huán)上有兩種環(huán)境的不同氫，且兩種氫的比例為2:1，則苯環(huán)上有3個(gè)取代基，且其中有兩個(gè)相同的取代基位于間位，另外一個(gè)不同取代基位于兩個(gè)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(jié)構(gòu)有、、、。