Question

14．我国女药学家屠呦呦因其在研究从植物青蒿中提取抗疟药青蒿素取得巨大成就而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖．科学工作者投入大量精力研究人工合成青蒿素，其中一种化学合成方法的部分工艺流程如下图所示：

（1）化合物A中含有的官能团是碳碳双键、羟基（填名称），反应B→C的反应类型是加成反应或还原反应，
化合物B与C主要的化学性质相似（填“相似”或“不同”）．
（2）下列有关青蒿素的说法中正确的是：AC．
A．青蒿素的分子式为C₁₅H₂₂O₅            B．青蒿素是芳香族含氧衍生物
C．具有较强的氧化性，可消毒杀菌       D．青蒿素应易溶于水，而难溶于乙醚
（3）如图标有*号的碳原子（与其直接相连的4个原子或者原子团互不相同）为手性碳原子，由此把具有手性碳原子的分子称为手性分子．手性分子通常有两种构型，在生理活性等方面有很大的差别．请问青蒿素分子E中共有7个手性碳原子．
（4）化合物A的同分异构体很多，其中满足条件：能够发生水解反应，在酸性条件下水解的产物之一能使FeCl₃溶液显紫色含，且有  结构．有4种；写出其中一种的结构简式任意一种．
（5）应用学过的知识，用    为原料合成   ，写出其合成路线（指明所用试剂和反应条件）．
合成路线表示示例：CH₂=CH₂$\stackrel{溴水}{→}$BrCH₂CH₂Br$→_{△}^{NaOH，H_{2}O}$HOCH₂CH₂OH．

Answer 1

分析 （1）由A的结构简式，可知含有的官能团有碳碳双键、羧基；对比B、C的结构可知，B中侧链上的碳碳双键与氢气发生加成反应；B、C均含有酯基、碳碳双键，二者性质相似；
（2）A．交点、端点为碳原子，注意结合H原子饱和碳的四价结构；
B．芳香族化合物应含有苯环；
C．分子中存在过氧键，具有强氧化性；
D．含有较多憎水基，难溶于水；
（3）直接相连的4个原子或者原子团互不相同的碳原子为手性碳原子；
（4）化合物A的同分异构体很多，其中满足条件：能够发生水解反应，说明含有酯基，在酸性条件下水解的产物之一能使FeCl₃溶液显紫色含，且有 结构，含有羧酸与酚形成的酯基，对应的酸为正丁酸、异丁酸；
（5）与氢气发生加成反应得到，再发生水解反应得到，然后发氧化反应生成，最后与发生酯化反应得到．

解答 解：（1）由A的结构简式，可知含有的官能团有碳碳双键、羧基；对比B、C的结构可知，B中侧链上的碳碳双键与氢气发生加成反应，也属于还原反应；B、C均含有酯基、碳碳双键，二者性质相似，
故答案为：碳碳双键、羟基；加成反应或还原反应；相似；
（2）A．根据有机物的结构简式判断分子式为C₁₅H₂₂O₅，故A正确；
B．青蒿素不含苯环，不属于芳香族化合物，故B错误；
C．分子中存在过氧键，具有强氧化性，可以杀菌消毒，故C正确；
D．含有较多憎水基，难溶于水，故D错误．
故选：AC；
（3）直接相连的4个原子或者原子团互不相同的碳原子为手性碳原子，如图中标有*号的碳原子为手性碳原子，共有7个，
故答案为：7；
（4）化合物A的同分异构体很多，其中满足条件：能够发生水解反应，说明含有酯基，在酸性条件下水解的产物之一能使FeCl₃溶液显紫色含，且有 结构，含有羧酸与酚形成的酯基，对应的酸为正丁酸、异丁酸，可能的结构简式为：，
故答案为：4；任意一种；
（5）与氢气发生加成反应得到，再发生水解反应得到，然后发氧化反应生成，最后与发生酯化反应得到，合成路线流程图为：，
故答案为：．

点评 本题考查有机物的合成、有机物的结构与性质、限制条件同分异构体书写等，熟练掌握官能团的性质与衍变，是对有机化学基础的综合考查．