Question

17．2015年，我國(guó)女藥學(xué)家屠呦呦因發(fā)現(xiàn)了青蒿素（ C₁₅H₂₂O_s）而獲得諾貝爾獎(jiǎng)，青蒿素的一種化學(xué)合成路線如圖：

（1）化合物D的分子式為C₂₀H₂₈O₂，D中含有的官能團(tuán)名稱是羰基、醚鍵．
（2）合成A常用到原料，現(xiàn)有相對(duì)分子質(zhì)量最小的該原料的同系物X，檢驗(yàn)X中碳碳雙鍵的操作方法取試樣X(jué)于試管中，加入足量新制氫氧化銅懸濁液加熱，出現(xiàn)磚紅色沉淀后取上清液滴加適量稀硫酸，再加入溴水，若溴水褪色，說(shuō)明X中含有碳碳雙鍵，寫出X與銀氨溶液發(fā)生的離子反應(yīng)方程式CH₂=CHCHO+2Ag（NH₃）₂⁺+2OH^-$\stackrel{△}{→}$CH₂CHCOO^-+NH₄⁺+2Ag↓+3NH₃+H₂O．
（3）B-C的反應(yīng)類型為消去反應(yīng)．
（4）E-F的過(guò)程中常用HSCH₂CH₂CH₂SH對(duì)E進(jìn)行官能團(tuán)保護(hù)，含-SH（巰基）叫硫醇，根據(jù)系統(tǒng)命名法，HSCH₂CH₂CH₂SH的名稱是1，3-丙二硫醇
（5）同時(shí)滿足以下條件的青蒿素的同分異構(gòu)體共有2種．
①常溫下，能與NaHCO₃溶液反應(yīng)；②能與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；③1mol該物質(zhì)與足量的Na反應(yīng)，產(chǎn)生2mol H₂；④質(zhì)譜與紅外表明分子中含2個(gè)基團(tuán)；
⑤苯環(huán)上只有一種化學(xué)環(huán)境的氫．
（6）參考上述合成路線，寫出由苯甲醛和乙醇為原料，經(jīng)三步制備3-苯基丙烯醛的合成路線（無(wú)機(jī)試劑任選）． 合成路線示例是：CH₂=CH₂$\stackrel{HBr}{→}$CH₃CH₂Br$→_{△}^{NaOH溶液}$CH₃CH₂OH．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式確定分子式；D中官能團(tuán)為羰基和醚鍵；
（2）合成A常用到原料，現(xiàn)有相對(duì)分子質(zhì)量最小的該原料的同系物X，X應(yīng)該為丙烯醛，檢驗(yàn)X中碳碳雙鍵應(yīng)該用溴水，但溴水能氧化醛基，應(yīng)該先將醛基氧化為羧基，然后用溴水檢驗(yàn)碳碳雙鍵；
丙烯醛與銀氨溶液發(fā)生氧化反應(yīng)生成丙烯酸銨、Ag、氨氣和水；
（3）B發(fā)生消去反應(yīng)生成C；
（4）HSCH₂CH₂CH₂SH的名稱是1，3-丙二硫醇；
（5）青蒿素的同分異構(gòu)體符合下列條件：
①常溫下，能與NaHCO₃溶液反應(yīng)，說(shuō)明含有羧基；
②能與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，說(shuō)明含有酚羥基；
③1mol該物質(zhì)與足量的Na反應(yīng)，產(chǎn)生2mol H₂，說(shuō)明含有羧基和羥基之和為4，；
④質(zhì)譜與紅外表明分子中含2個(gè)基團(tuán)；
⑤苯環(huán)上只有一種化學(xué)環(huán)境的氫；
（6）乙醇被催化氧化生成乙醛，乙醛和苯甲醛反應(yīng)生成，加熱失水生成苯丙烯醛．

解答 解：（1）根據(jù)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式確定分子式為C₂₀H₂₈O₂；D中官能團(tuán)為羰基和醚鍵，
故答案為：C₂₀H₂₈O₂；羰基、醚鍵；
（2）合成A常用到原料，現(xiàn)有相對(duì)分子質(zhì)量最小的該原料的同系物X，X應(yīng)該為丙烯醛，檢驗(yàn)X中碳碳雙鍵應(yīng)該用溴水，但溴水能氧化醛基，應(yīng)該先將醛基氧化為羧基，然后用溴水檢驗(yàn)碳碳雙鍵，其檢驗(yàn)方法為：取試樣X(jué)于試管中，加入足量新制氫氧化銅懸濁液加熱，出現(xiàn)磚紅色沉淀后取上清液滴加適量稀硫酸，再加入溴水，若溴水褪色，說(shuō)明X中含有碳碳雙鍵；
丙烯醛與銀氨溶液發(fā)生氧化反應(yīng)生成丙烯酸銨、Ag、氨氣和水，離子方程式為CH₂=CHCHO+2Ag（NH₃）₂⁺+2OH^-$\stackrel{△}{→}$CH₂CHCOO^-+NH₄⁺+2Ag↓+3NH₃+H₂O
，
故答案為：取試樣X(jué)于試管中，加入足量新制氫氧化銅懸濁液加熱，出現(xiàn)磚紅色沉淀后取上清液滴加適量稀硫酸，再加入溴水，若溴水褪色，說(shuō)明X中含有碳碳雙鍵；CH₂=CHCHO+2Ag（NH₃）₂⁺+2OH^-$\stackrel{△}{→}$CH₂CHCOO^-+NH₄⁺+2Ag↓+3NH₃+H₂O；
（3）B發(fā)生消去反應(yīng)生成C，故答案為：消去反應(yīng)；
（4）HSCH₂CH₂CH₂SH的名稱是1，3-丙二硫醇，故答案為：1，3-丙二硫醇；
（5）青蒿素的同分異構(gòu)體符合下列條件：
①常溫下，能與NaHCO₃溶液反應(yīng)，說(shuō)明含有羧基；
②能與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，說(shuō)明含有酚羥基；
③1mol該物質(zhì)與足量的Na反應(yīng)，產(chǎn)生2mol H₂，說(shuō)明含有羧基和羥基之和為4，；
④質(zhì)譜與紅外表明分子中含2個(gè)基團(tuán)；
⑤苯環(huán)上只有一種化學(xué)環(huán)境的氫；
青蒿素的不飽和度=$\frac{15×2+2-22}{2}$=5，苯環(huán)的不飽和度是4，說(shuō)明只含一個(gè)羧基，應(yīng)該含有3個(gè)羥基，只含1個(gè)酚羥基，位于苯環(huán)上相間位置，酚羥基和羧基位于相對(duì)位置，所以符合條件的只有2種，故答案為：2；
（6）乙醇被催化氧化生成乙醛，乙醛和苯甲醛反應(yīng)生成，加熱失水生成苯丙烯醛，其合成路線為，
故答案為：．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)合成，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷、有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，明確官能團(tuán)及其性質(zhì)關(guān)系、物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化是解本題關(guān)鍵，注意：醛基和碳碳雙鍵不能用溴水鑒別，為易錯(cuò)點(diǎn)．