例题16:分子式为C5H12O的A,能与金属钠作用放出氢气,A与浓硫酸共热生成B。用冷的高锰酸钾水溶液处理B得到产物C。C与高碘酸作用得到CH3COCH3和CH3CHO。B与HBr作用得到D (C5H11Br)。将D与稀碱共热又得到A。推测A、B、C、D的结构并写出相关反应式。 解:
H3CH3COHCCH2CH3ABH3CCH3CCHCH3CH3CH3COHOHCCHCH3DH3CH3CBrCCH2CH3
例题17:稀土是我国的丰产元素,17种稀土元素的性质十分相近。用有机萃取剂来分离稀土元素是一种重要的技术。化合物A是其中一种有机萃取剂,A的结构式如下:
HOCH2CH2OCCH2OCH2OPO
(1)A所属化合物类型是什么?
(2)通过什么类型的化学反应可以合成化合物A?写出反应式。 解:分子中碳原子没有直接与磷原子相连而是通过氧与磷相连,这种产物称为磷酸与有机醇形成的酯。化合物A属酯类。
酯由醇与酸在酸性条件下催化去水而生成,化合物A是磷酸与季戊四醇生成的三元酯,反应可按如下方程式进行:
HOH2CH3PO4 +HOH2CHOH2CCCH2OHH+OH2COPOH2COH2CCCH2OH+ 3H2O
orOPHOH2CClCl+HOH2CClHOH2COH2CCCH2OHOPOH2COH2CCCH2OH+ 3HCl
第二种合成方法产率较高,产品易提纯。但原料成本较高。该类反应是酯化反应。
例题18:薄荷醇是一种香料,它具有特殊的薄荷香气和口含凉爽,广泛用于化妆品工业、食品工业和医药工业中,该结构有立体异构体。异构体之间在香气强度、类型和凉爽作用上存在差别,因此,对其异构体的研究在理论和实践上均有重要意义。其结构为:
OH
(1) 薄荷醇共有几个立体异构体?请给出相应的结构式。 (2) 写出各个异构体的最稳定构象式,并指出在所有的构象式中,哪一种是最稳定的。
解:具有三个手性碳原子的分子。
***OH
有立体异构体:23=8个,四对对映异构体:
OHOHRRSROHRSRSOHSROHSSSOHRRSRRSROHSSOHSR
这几种几何异构的稳定构象如下:
OHOHOHHOBAOHHOOHOHCD
其中最稳定的是B中所示的两个构象,它的三个取代基团都占e键,处于能量最低势。
例题19:化合物A(C5H10O2)对碱稳定,在酸溶液中A水解为B(C3H6O)和C(C2H6O2)。B可以与苯肼生成衍生物,能起碘仿反应,但不能与Tollens试剂反应生成银镜。C可经氧化生成D(C2H2O4)。D与CaCl2水溶液生成不溶于水的E(C2O4Ca)。求A、B、C、D、E的结构式并写出反应式。
解:A的分子式具有一个不饱和度,说明A分子中有一个双键或环烷烃。B与苯肼反应,且能起碘仿反应,又不与Tollens试剂反应,说明为甲基酮,可能是丙酮。
ACOOOOH+BCOCHOHODCOOHCOOHCaCl2ECOO-COO-Ca2+CCOB+HOHOC[O]COOHCOOHDCOO-COO-ECa2+ANHNH2CH3CH3NHNC
例题20:化合物A(C13H18O2)用稀盐酸处理得化合物B(C9H10O)和一种含两个碳原子的化合物。B用Br2/NaOH处理后再酸化,得到一种酸C(C8H8O2),用Wolff-Kishner-黄鸣龙法还原B得化合物D(C9H12);B在稀碱溶液中与苯甲醛作用得E(C16H14O)。A、B、C、D在强烈氧化条件下都生成苯甲酸。试推测A、B、C、D、E的结构式。
解:A、B:5个不饱和度,A、B分子中很可能具有4个不饱和度的苯环,B可发生卤仿反应,说明B是甲基酮化合物。
C2H5OAOC2H5BOCH2CCH3CH2CCH3OCH=CHCCH2CCH2COOHEDCH2CH2CH3
例题21:某饱和酮A(C7H12O)与CH3MgI反应得到醇B(C8H16O),B用浓硫酸去水可得到两个异构体C和D,分子式均为C8H14。化合物D经臭氧化后还原水解得到酮醛E(C8H14O2)。E可以被Ag2O/H2O
氧化成酮酸F(C8H14O3),F再起碘仿反应可得到取代已二酸,试推测A~F的结构式。
解:A:不饱和度2个,酮羰基只占一个不饱和度,分子内必存在环状结构。D经臭氧化等反应可得已二酸,A必为六元环状结构。A的结构式可能为:
O1.2.O3.O
2.,3. 两种不可能,因为不能符合后面的脱水反应只生成两种产物C和D。
OHH2O+BOHCH3MgIH3+OC-H2OD
A++OH-H2O++
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