Question

9．用物理方法從植物體中提取，或是用化學(xué)方法合成藥用化學(xué)物質(zhì)，治療病癥，挽救性命，一直是科學(xué)家們致力研究的課題．請用化學(xué)知識分析“青蒿素”、“華法林”兩種藥物的結(jié)構(gòu)及合成過程．
Ⅰ.2015年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎授予中國女藥學(xué)家屠呦呦．“因為發(fā)現(xiàn)青蒿素，一種用于治療瘧疾的藥物，挽救了全球特別是發(fā)展中國家的數(shù)百萬人的生命．”

下列關(guān)于青蒿素和雙氫青蒿素（結(jié)構(gòu)如圖1所示）的說法錯誤的是D．
A．青蒿素分子中含有過氧鍵、酯基和醚鍵
B．青蒿素的分子式為C₁₅H₂₂O₅
C．由雙氫青蒿素轉(zhuǎn)化為青蒿素的反應(yīng)屬氧化反應(yīng)
D．雙氫青蒿素分子中有2個六元環(huán)和2個七元環(huán)
Ⅱ．華法林是一種治療心腦血管疾病的藥物，其合成路徑如圖2（部分反應(yīng)條件略去）．

已知：①

②

（1）A屬于芳香烴，名稱是甲苯；
（2）C生成D的反應(yīng)類型是氧化反應(yīng)； E與N合成華法林的反應(yīng)類型是加成反應(yīng)．
（3）B→C的轉(zhuǎn)化過程中的化學(xué)反應(yīng)方程式為；
（4）E的結(jié)構(gòu)簡式是．L→M的轉(zhuǎn)化中，會產(chǎn)生少量鏈狀高分子聚合物，該聚合物的結(jié)構(gòu)簡式為．
（5）K有多種同分異構(gòu)體，滿足下列條件的K的同分異構(gòu)體還有18種．
①屬于芳香族化合物   ②遇到FeCl₃顯紫色   ③可發(fā)生水解反應(yīng)．
寫出其中滿足核磁共振氫譜圖顯示峰值比為1：2：2：2：1的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式．

Answer 1

分析 I．A．由青蒿素分子結(jié)構(gòu)可知，含有過氧鍵、酯基和醚鍵；
B．根據(jù)青蒿素的結(jié)構(gòu)簡式確定其分子式；
C．由雙氫青蒿素轉(zhuǎn)化為青蒿素是羥基轉(zhuǎn)化為羰基；
D．由結(jié)構(gòu)可知，雙氫青蒿素含有3個六元環(huán)、1個七元環(huán)；
Ⅱ．D與丙酮發(fā)生信息①的反應(yīng)生成E，N與E反應(yīng)得到華法林，由N、華法林的結(jié)構(gòu)簡式，可推知E為，則D為，C為，B為，A為．F與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成K為，K與乙酸酐發(fā)生取代反應(yīng)生成L與乙酸，L發(fā)生信息②中的反應(yīng)生成M與甲醇，M發(fā)生異構(gòu)得到N，據(jù)此解答．

解答 解：I．A．由青蒿素分子結(jié)構(gòu)可知，含有過氧鍵、酯基和醚鍵，故A正確；
B．根據(jù)青蒿素的結(jié)構(gòu)簡式，確定其分子式為C₁₅H₂₂O₅，故B正確；
C．由雙氫青蒿素轉(zhuǎn)化為青蒿素是羥基轉(zhuǎn)化為羰基，屬于氧化反應(yīng)，故C正確；
D．由結(jié)構(gòu)可知，雙氫青蒿素含有3個六元環(huán)、1個七元環(huán)，故D錯誤，
故選：D；
Ⅱ．D與丙酮發(fā)生信息①的反應(yīng)生成E，N與E反應(yīng)得到華法林，由N、華法林的結(jié)構(gòu)簡式，可推知E為，則D為，C為，B為，A為．F與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成K為，K與乙酸酐發(fā)生取代反應(yīng)生成L與乙酸，L發(fā)生信息②中的反應(yīng)生成M與甲醇，M發(fā)生異構(gòu)得到N．
（1）由上述分析可知，A為，名稱是：甲苯，故答案為：甲苯；
（2）C生成D發(fā)生醇的催化氧化，屬于氧化反應(yīng)，E與N合成華法林的反應(yīng)類型是加成反應(yīng)，
故答案為：氧化反應(yīng)；加成反應(yīng)；
（3）B→C發(fā)生鹵代烴的水解反應(yīng)，反應(yīng)化學(xué)方程式是：，
故答案為：；
（4）E的結(jié)構(gòu)簡式是，L→M的轉(zhuǎn)化中，會產(chǎn)生少量鏈狀高分子聚合物，該聚合物的結(jié)構(gòu)簡式為，
故答案為：；；
（5）K（）有多種同分異構(gòu)體，滿足下列條件的K的同分異構(gòu)體：
①屬于芳香族化合物，含有苯環(huán)，②遇到FeCl₃顯紫色，說明含有酚羥基，③可發(fā)生水解反應(yīng)，說明含有酯基，含有2各取代基，其中一個為-OH，另外的取代基為-OOCCH₃、或者-COOCH₃，或者-CH₂OOCH各有鄰、間、對3種（包含K在內(nèi)），可以含有3個取代基，為-OH、-OOCH、-CH₃，當(dāng)-OH、-OOCH處于鄰位時，-CH₃有4種位置，當(dāng)-OH、-OOCH處于間位時，-CH₃有4種位置，當(dāng)-OH、-OOCH處于對位時，-CH₃有2種位置，故符合條件的同分異構(gòu)體（除K外）有18種，其中滿足核磁共振氫譜圖顯示峰值比為1：2：2：2：1的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為：，
故答案為：18；．

點評 本題考查有機物的推斷與合成、官能團的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、有機方程式的書寫，需要對給予的信息進行利用，較全面地考查學(xué)生的有機化學(xué)基礎(chǔ)知識和邏輯思維能力，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和知識的遷移能力，題目難度中等．