Question

【題目】我國(guó)化學(xué)家首次實(shí)現(xiàn)了膦催化的(3+2)環(huán)加成反應(yīng)，并依據(jù)該反應(yīng)，發(fā)展了一條合成中草藥活性成分茅蒼術(shù)醇的有效路線。

已知(3+2)環(huán)加成反應(yīng)：CH3CC-E1+E2-CH=CH2（E1、E2可以是-COR或-COOR）

回答下列問題：

（1）茅蒼術(shù)醇的分子式為__，所含官能團(tuán)名稱為__，分子中手性碳原子（連有四個(gè)不同的原子或原子團(tuán)）的數(shù)目為__。

（2）化合物B滿足以下條件的同分異構(gòu)體（不考慮手性異構(gòu)）數(shù)目為__。

①分子中含有碳碳三鍵和乙酯基(-COOCH2CH3)

②分子中有連續(xù)四個(gè)碳原子在一條直線上

寫出其中一種碳碳三鍵和乙酯基直接相連的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式__。

（3）C→D的反應(yīng)類型為__。

（4）D→E的化學(xué)方程式為__。

（5）參考以上合成路線及條件，選擇兩種鏈狀不飽和酯，通過兩步反應(yīng)合成化合物M，在方框中寫出路線流程圖___（其他試劑任選）。

Answer 1

【答案】C15H26O 碳碳雙鍵、羥基 3 5 、 加成反應(yīng)或還原反應(yīng) +CH3OH+(CH3)3COH CH3C≡CCOOCH3+CH2＝CHCOOCH2CH3 或CH3C≡CCOOCH2CH3+CH2＝CHCOOCH3

【解析】

(1)明確分子中C、H、O原子數(shù)目確定分子式，注意交點(diǎn)、端點(diǎn)為碳原子，用H原子飽和碳的四價(jià)結(jié)構(gòu)，也可以利用不飽和度計(jì)算H原子數(shù)目；由結(jié)構(gòu)可知分子中含有的官能團(tuán)有：碳碳雙鍵、羥基；連有四個(gè)不同的原子或原子團(tuán)的碳原子為手性碳原子；

(2)B的同分異構(gòu)體滿足：①分子中含有碳碳三鍵和乙酯基(COOCH2CH3)，②分子中有連續(xù)四個(gè)碳原子在一條直線上，存在CC≡CC碳鏈結(jié)構(gòu)，形成酯的酸可以看作CH3C≡CCH2CH3中1個(gè)H原子被COOH替代，也可以是HOOCC≡CCH2CH2CH3、HOOCC≡CCH(CH3)2；

(3)對(duì)比C、D的結(jié)構(gòu)，可知C中碳碳雙鍵與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成D；

(4)對(duì)比D、E的結(jié)構(gòu)，可知D與甲醇發(fā)生發(fā)生取代反應(yīng)生成E，同時(shí)還生成(CH3)3COH；

(5)兩種鏈狀不飽和酯合成目標(biāo)物M，模仿A與B經(jīng)過一系列反應(yīng)得到D的過程，結(jié)合(3＋2)環(huán)加成反應(yīng)，可以由或與氫氣加成反應(yīng)得到目標(biāo)物。而CH3C≡CCOOCH3與CH2＝CHCOOCH2CH3反應(yīng)得到，CH3C≡CCOOCH2CH3與CH2＝CHCOOCH3反應(yīng)得到。

(1)茅蒼術(shù)醇分子中有15個(gè)C原子、1個(gè)O原子，分子不飽和度為3，則分子中H原子數(shù)目＝2×15＋22×3＝26，故茅蒼術(shù)醇分子式為C15H26O，由結(jié)構(gòu)可知分子中含有的官能團(tuán)有：碳碳雙鍵、羥基；分子中有如圖“*所示3個(gè)碳原子連接連有四個(gè)不同的原子或原子團(tuán)：，即有3個(gè)手性碳原子，故答案為：C15H26O；碳碳雙鍵、羥基；3；

(2)B的同分異構(gòu)體滿足：①分子中含有碳碳三鍵和乙酯基(COOCH2CH3)，②分子中有連續(xù)四個(gè)碳原子在一條直線上，存在CC≡CC碳鏈結(jié)構(gòu)，形成酯的酸可以看作CH3C≡CCH2CH3中1個(gè)H原子被COOH替代，有3種酸，也可以是HOOCC≡CCH2CH2CH3、HOOCC≡CCH(CH3)2，故符合條件的同分異構(gòu)體有3＋2＝5種，其中碳碳三鍵和乙酯基直接相連的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為、，故答案為：5；、；

(3)對(duì)比C、D的結(jié)構(gòu)，可知C中碳碳雙鍵與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成D，組成加氫，也屬于還原反應(yīng)，故答案為：加成反應(yīng)或還原反應(yīng)；

(4)對(duì)比D、E的結(jié)構(gòu)，可知D與甲醇發(fā)生發(fā)生取代反應(yīng)生成E，同時(shí)還生成(CH3)3COH，反應(yīng)方程式為：+CH3OH+(CH3)3COH，故答案為：+CH3OH+(CH3)3COH；

(5)兩種鏈狀不飽和酯合成目標(biāo)物M，模仿A與B經(jīng)過一系列反應(yīng)得到D的過程，結(jié)合(3＋2)環(huán)加成反應(yīng)，可以由或與氫氣加成反應(yīng)得到目標(biāo)物；而CH3C≡CCOOCH3與CH2＝CHCOOCH2CH3反應(yīng)得到，CH3C≡CCOOCH2CH3與CH2＝CHCOOCH3反應(yīng)得到，合成路線流程圖為：CH3C≡CCOOCH3+CH2＝CHCOOCH2CH3 或CH3C≡CCOOCH2CH3+CH2＝CHCOOCH3，故答案為：CH3C≡CCOOCH3+CH2＝CHCOOCH2CH3 或CH3C≡CCOOCH2CH3+CH2＝CHCOOCH3。