Question

17．苯丁酸氮芥是一種抗腫瘤藥，其合成路線如下．其中試劑①是丁二酸酐（），試劑③是環(huán)氧乙烷（），且環(huán)氧乙烷在酸或堿中易水解或聚合．

回答下列問題：
（1）寫出反應(yīng)類型：反應(yīng)Ⅱ還原反應(yīng)，反應(yīng)Ⅴ取代反應(yīng)．
（2）寫出C物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式
（3）設(shè)計反應(yīng)Ⅲ的目的是將羧酸轉(zhuǎn)化成酯，防止環(huán)氧乙烷水解或聚合
（4）D的一種同分異構(gòu)體G有下列性質(zhì)，請寫出G的結(jié)構(gòu)簡式
①屬于芳香族化合物，且苯環(huán)上的一氯取代物只有一種．
②能與鹽酸反應(yīng)成鹽，不能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)．
③能發(fā)生水解反應(yīng)和銀鏡反應(yīng)．
④0.1摩爾G與足量金屬鈉反應(yīng)可放出標(biāo)況下2.24升氫氣．
（5）通過酸堿中和滴定可測出苯丁酸氮芥的純度，寫出苯丁酸氮芥與足量氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式+3NaOH$\stackrel{△}{→}$+2NaCl+H₂O
（6）1，3-丁二烯與溴發(fā)生1，4加成，再水解可得1，4-丁烯二醇，設(shè)計一條從1，4-丁烯二醇合成丁二酸的合成路線（所需試劑自選）
（合成路線常用的表示方法為：A$→_{反應(yīng)條件}^{反應(yīng)試劑}$B…$→_{反應(yīng)條件}^{反應(yīng)試劑}$目標(biāo)產(chǎn)物）

Answer 1

分析 （1）對比A、B的結(jié)構(gòu)簡式可知，A中肽鍵轉(zhuǎn)化為氨基，羰基轉(zhuǎn)化為亞甲基，屬于還原反應(yīng)；對比D與苯丁酸氮芥的結(jié)構(gòu)可知，反應(yīng)V為取代反應(yīng)，而反應(yīng)VI為酯的水解反應(yīng)；
（2）試劑③是環(huán)氧乙烷，對比B、D的結(jié)構(gòu)簡式，反應(yīng)Ⅲ是B與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)；
（3）將羧酸轉(zhuǎn)化成酯，防止環(huán)氧乙烷水解或聚合；
（4）D的一種同分異構(gòu)體G有下列性質(zhì)：①屬于芳香族化合物，且苯環(huán)上的一氯取代物只有一種，②能與鹽酸反應(yīng)成鹽，不能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)，說明含有氨基，不含羧基，③能發(fā)生水解反應(yīng)和銀鏡反應(yīng)，說明含有酯基、醛基，④0.1摩爾G與足量金屬鈉反應(yīng)可放出標(biāo)況下2.24升氫氣，含有2個羥基；
（5）苯丁酸氮芥中Cl原子、羧基均與足量氫氧化鈉反應(yīng)；
（6）1，4-丁烯二醇與HCl發(fā)生加成反應(yīng)，再發(fā)生催化氧化，然后會發(fā)生水解反應(yīng)、酸化得到HOOC-CH=CH-COOH，最后與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)得到HOOCCH₂CH₂COOH．

解答 解：（1）對比A、B的結(jié)構(gòu)簡式可知，A中肽鍵轉(zhuǎn)化為氨基，羰基轉(zhuǎn)化為亞甲基，屬于還原反應(yīng)；對比D與苯丁酸氮芥的結(jié)構(gòu)可知，反應(yīng)V為取代反應(yīng)，而反應(yīng)VI為酯的水解反應(yīng)，
故答案為：還原反應(yīng)；取代反應(yīng)；
（2）試劑③是環(huán)氧乙烷，對比B、D的結(jié)構(gòu)簡式，反應(yīng)Ⅲ是B與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)，故C的結(jié)構(gòu)簡式為：，
故答案為：；
（3）設(shè)計反應(yīng)Ⅲ的目的是：將羧酸轉(zhuǎn)化成酯，防止環(huán)氧乙烷水解或聚合，
故答案為：將羧酸轉(zhuǎn)化成酯，防止環(huán)氧乙烷水解或聚合；
（4）D的一種同分異構(gòu)體G有下列性質(zhì)：①屬于芳香族化合物，且苯環(huán)上的一氯取代物只有一種，②能與鹽酸反應(yīng)成鹽，不能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)，說明含有氨基，不含羧基，③能發(fā)生水解反應(yīng)和銀鏡反應(yīng)，說明含有酯基、醛基，④0.1摩爾G與足量金屬鈉反應(yīng)可放出標(biāo)況下2.24升氫氣，含有2個羥基，可能的結(jié)構(gòu)簡式為等，
故答案為：；
（5）苯丁酸氮芥中Cl原子、羧基均與足量氫氧化鈉反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：+3NaOH$\stackrel{△}{→}$+2NaCl+H₂O，
故答案為：+3NaOH$\stackrel{△}{→}$+2NaCl+H₂O；
（6）1，4-丁烯二醇與HCl發(fā)生加成反應(yīng)，再發(fā)生催化氧化，然后會發(fā)生水解反應(yīng)、酸化得到HOOC-CH=CH-COOH，最后與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)得到HOOCCH₂CH₂COOH，合成路線流程圖為：，
故答案為：．

點評 本題考查有機物的合成、有機物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、有機反應(yīng)類型、限制條件同分異構(gòu)體的書寫等，是對有機化學(xué)基礎(chǔ)的綜合考查，（4）中同分異構(gòu)體的書寫為易錯點、難點，需要學(xué)生熟練掌握官能團的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化．