舍曲林 (Sertraline) 是一种选择性 羟色胺再摄取抑制剂,用于治疗抑郁症,其合成路线之一如下:
已知:
(ⅰ) 手性碳原子是指连有四个不同原子或原子团的碳原子
(ⅱ)
(ⅲ)
回答下列问题:
(1)① 的反应类型为 。
(2)B 的化学名称为 。
(3) 写出一种能同时满足下列条件的 D 的芳香族同分异构体的结构简式 。
(a) 红外光谱显示有 键; (b) 核磁共振氢谱有两组峰,峰面积比为 1∶1 。
(4) 合成路线中,涉及手性碳原子生成的反应路线为 、 ( 填反应路线序号 ) 。
(5)H→I 的化学方程式为 ,反应还可生成与 I 互为同分异构体的两种副产物,其中任意一种的结构简式为 ( 不考虑立体异构 ) 。
(6)W 是一种姜黄素类似物,以香兰素 ( ) 和环己烯 (
) 为原料,设计合成 W 的路线 ( 无机及两个碳以下的有机试剂任选 ) 。
(1) 氧化反应
(2)3 , 4- 二氯苯甲酸
(3)
(4) ⑥ ⑨
(5)
/
(6)
【分析】 A 在 KMnO 4 作用下,甲基被氧化为羧基,得到 B , B 中羧基上的 -OH 被 SOCl 2 中的 Cl 取代得到 C , C 中的 Cl 原子与苯环上的 H 原子在 AlCl 3 环境发生消去反应得到 D , D 中羰基在
和乙酸酐共同作用下生成碳碳双键得到 E , E 在一定条件下脱去酯基生成 F , F 中的碳碳双键加氢得到 G , G 与 SOCl 2 反应得到 H
, H 脱去 HCl 得到 I
, I 中的羰基发生已知 (ⅱ) 的反应得到目标产物舍曲林。
【详解】( 1 )据分析, ① 是 中的甲基被 KMnO 4 氧化为羧基,反应类型是氧化反应。
( 2 )据分析, B 的结构简式是 ,名称是 3 , 4- 二氯苯甲酸。
( 3 )从 D 的结构简式可知,其分子式为 C 13 H 8 Cl 2 O ,能满足核磁共振氢谱两组峰,且峰面积比为 1 : 1 的结构应是高度对称结构,又含有 C=O ,则该芳香族同分异构体的结构简式为: 。
( 4 )手性碳原子指连接四个不同原子或原子团的碳,题给合成路线中涉及手性碳原子的物质是 G( ) 、 H(
) 、 I(
) 和 Sertraline(
) ,则涉及手性碳原子生成的反应路线是 G 和 Sertraline 的生成,即路线 ⑥ 和 ⑨ 。
( 5 )据分析, H→I 是 H 中的碳基上的 Cl 与苯环消去 HCl ,形成一个环,化学方程式为: ;当该碳基上的 Cl 与苯环上的其它氢原子消去,则得到 I 的同分异构体,有
和
。
( 6 )根据题给信息 (ⅲ) ,目标物资 W 可由 2 个 与 1 个
合成,故设计合成路线如下:
。
苯的同系物:
(1)概念苯的同系物是指苯环上的氧原子被烷基取代的产物,如甲苯(C7H8)、二甲苯(C8H10)等。苯的同系物的通式为
(2)简单苯的同系物的物理性质甲苯、二甲苯、乙苯等简单的苯的同系物,在通常状况下都是无色液体,有特殊的气味,密度小于1g· cm-3,不溶于水,易溶于有机溶剂,本身也是有机溶剂。
(3)苯的同系物的化学性质苯环和烷基的相互作用会对苯的同系物的化学性质产生一定的影响。如苯环使甲基的还原性增强,甲基使苯环上邻、对位氢原子更易被取代。
①苯的同系物的氧化反应:苯的同系物(如甲苯) 能使酸性KMnO4溶液褪色。
注意:甲苯、二甲苯等苯的同系物被酸性 KMnO4溶液氧化,被氧化的是侧链。如
但有结构的苯的同系物则不能被 KMnO4(H+)溶液氧化。侧链上的氧化反应是苯环对侧链(烷基)影响的结果,说明了苯环上的烷基比烷烃性质活泼。
②苯的同系物的硝化反应,甲苯跟浓HNO3和浓H2SO4的混合酸可以发生反应,苯环上的氢原子被硝基取代,可以发生一硝基取代、三硝基取代等。
注意:甲苯比苯更易发生硝化反应,这说明受烷基的影响,苯的同系物分子里的苯环比苯分子性质更活泼,而且使苯环上烷基的邻、对位H原子更活泼。
③苯的同系物的加成反应:苯的同系物还能发生加成反应。如
注意:发生加成反应:苯、苯的同系物比烯烃、炔烃困难。
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