Question

17．迷迭香酸是存在于许多植物中的一种多酚，具有抗氧化、延缓衰老、减肥降脂等功效，其结构如图所示：
某同学设计了迷迭香酸的合成线路：

已知：①R、R′表示烃基或氢原子；
RCH₂CHO+R′CH₂-CHO$\stackrel{OH-}{→}$$→_{-H_{2}O}^{△}$
②苯环上的羟基很难直接与羧酸发生酯化反应．
（1）A的分子式为C₇H₆O₃．
（2）C的结构简式为．
（3）D、E反应的化学方程式为．
（4）与E互为同分异构体且同时满足下列条件的有机物有4种． 任意写出其中的一种的结构简式、、、（任一种）．
要求：①苯环上共有四个取代基，且苯环上只有一种化学环境的氢原子；
②1mol该同分异构体分别与NaHCO₃、NaOH反应时，最多消耗NaHCO₃、NaOH的物质的量分别是1mol、4mol．

Answer 1

分析 D与E在浓硫酸、加热条件下合成迷迭香，由迷迭香酸分子结构可知，该反应为酯化反应，迷迭香酸在无机酸作用下发生水解生成、；A与CH₃CHO反应生成B，再经过系列转化为D，结合迷迭香酸分子酸性水解产物、反应信息①可知，A中含有-CHO，由苯环上取代基及位置可知，A为；A与CH₃CHO反应生成B，B失水生成C，C被氢氧化铜氧化生成D，即醛基被氧化成羧基，所以D的结构简式为，故E为．

解答 解：A与CH₃CHO反应生成B，再经过系列转化为D，结合迷迭香酸分子酸性水解产物、反应信息①可知，A中含有-CHO，由苯环上取代基及位置可知，A为；A与CH₃CHO反应：+CH₃CHO$\stackrel{OH-}{→}$，


B为：，B失水生成C，C被氢氧化铜氧化生成D，即醛基被氧化成羧基，所以D的结构简式为，故E为，D与E在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应合成迷迭香酸，该反应为：+．
（1）通过以上分析知，A为，所以A的分子式为C₇H₆O₃，
故答案为：C₇H₆O₃；
（2）根据上面的分析可知，C为，
故答案为；；
（3）通过以上分析知，D为，E为，由信息②可知，E中羧基与醇羟基通过酯化反应进行的缩聚反应生成高聚物，其反应方程式为，
故答案为：；
（4）的同分异构体，苯环上共有四个取代基，且苯环上只有一种化学环境的氢原子，说明苯环上有1种H原子，故四个取代基相同或两组相同的取代基或3个取代基相同、另1个不同，1mol该同分异构体分别与NaHCO₃、NaOH反应时，最多消耗NaHCO₃、NaOH的物质的量分别是1mol、4mol，说明分子中含有1个-COOH，结合E的结构可知，应还含有3个酚羟基，含有羧基的侧链为-CH₂CH₂COOH或-CH（CH₃）COOH，取代基位置关系为：①三个酚羟基相邻、含有羧基的侧链与3个酚羟基之间的酚羟基处于对位位置，②3个酚羟基处于间位、含有羧基的侧链位于两个酚羟基之间，故符合条件的同分异构体为：、、、，共4种，
故答案为：4；、、、（任一种）．

点评 本题考查有机物的推断与合成，主要涉及官能团的转化、碳链的变化、官能团性质、同分异构体以及对反应信息的理解利用，充分利用迷迭香酸的分子结构结合反应信息进行判断，理解反应信息是关键，题目难度中等．