高中 | 有机物结构的表示(结构式、球棍模型等) 题目答案及解析

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选修五

第一章 认识有机化合物

第二节 有机化合物的结构特点

有机物结构的表示(结构式、球棍模型等)

某研究小组按下列路线合成药物诺氟沙星$\rm (H)$

已知:

回答下列问题:

$\rm A→B$的反应类型为                。化合物$\rm C$                $\rm ($填“存在”或“不存在”$\rm )$顺反异构现象。

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还原反应 ; 存在

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根据分析,$\rm A→B$的是将硝基还原为氨基,则反应类型为:还原反应;化合物$\rm C$中存在不能旋转的碳氮双键,且碳氮双键中$\rm C$原子上连接$\rm 2$个不同的基团或原子,存在顺反异构。

$\rm H$的结构简式为                $\rm E$中含氧官能团的名称为                

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$\\rm ($$\\rm )$羰基、酯基

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根据分析可知,$\rm H$的结构简式为:$\rm E$的结构简式为,其含氧官能团为:$\rm ($$\rm )$羰基、酯基。

流程中$\rm B→D$也可由$\rm B$${{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{5}}\text{OCH=C}{{\left( \text{COO}{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{5}} \right)}_{2}}$经取代和环化两步反应得到,写出发生环化反应的化学方程式                

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根据题意知,$\rm B$${{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{5}}\text{OCH=C}{{\left( \text{COO}{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{5}} \right)}_{2}}$先发生取代反应得到,然后发生环化反应为:

$\rm M({{\text{C}}_{6}}{{\text{H}}_{14}}{{\text{N}}_{2}}\rm )$为化合物$\rm G$的同系物,同时符合下列条件的$\rm M$的同分异构体的结构简式为                

$^{1}\text{H}-\text{NMR}$谱表明分子中有$\rm 4$种氢原子,$\rm IR$谱显示含有$\rm N-H$键,不含$\rm N-N$键;

②分子中含有六元环状结构,且成环原子中至少含有一个$\rm N$原子。

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若六元环上只有一个$\rm N$原子,则不存在含有$\rm 4$种氢原子的同分异构体,所以两个$\rm N$原子必须都在环上,且分子呈对称结构。依照试题信息,两个$\rm N$原子不能位于六元环的邻位,$\rm N$原子上不能连接甲基,若两个$\rm C$原子构成乙基,也不能满足“分子中有$\rm 4$种氢原子”的题给条件。因此,两个$\rm N$原子只能位于六元环的间位或对位,两个甲基可连在同一个碳原子上或不同的碳原子上,结构简式可能为:

利用以上合成路线中的信息,设计以苯和乙烯为原料合成的路线$\rm ($用流程图表示,无机试剂任选$\rm )$                

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第一步,结合原料分解目标产物结构:如图;第二步,根据分解图设计合成步骤:首先是苯在浓硫酸、浓硝酸加热条件下生成硝基苯;然后硝基苯在$\rm Fe/HCl$条件下反应生成苯胺;乙烯与$\text{B}{{\text{r}}_{2}}$发生加成反应生成$\rm 1$$\rm 2-$二溴乙烷;最后是苯胺与$\rm 1$$\rm 3-$二溴乙烷发生流程图中$\rm D→E$类似的反应生成产物;第三步,写出合成路线:根据分析写出符合题意的合成路线,注意反应条件;则最终合成路线为:

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