Question

【題目】苯丁酸氮芥是一種抗腫瘤藥，其合成路線如下。其中試劑①是丁二酸酐（），試劑③是環(huán)氧乙烷（），且環(huán)氧乙烷在酸或堿中易水解或聚合。

回答下列問題：

（1）寫出反應類型：反應Ⅱ____，反應Ⅴ_____。

（2）寫出C物質的結構簡式___。

（3）設計反應Ⅲ的目的是____。

（4）D的一種同分異構體G有下列性質，請寫出G的結構簡式____。

①屬于芳香族化合物，且苯環(huán)上的一氯取代物只有一種

②能與鹽酸反應成鹽，不能與碳酸氫鈉溶液反應

③能發(fā)生水解反應和銀鏡反應

④0.1摩爾G與足量金屬鈉反應可放出標況下2.24升氫氣

（5）通過酸堿中和滴定可測出苯丁酸氮芥的純度，寫出苯丁酸氮芥與足量氫氧化鈉反應的化學方程式____。

（6）1，3-丁二烯與溴發(fā)生1，4加成，再水解可得1，4-丁烯二醇，設計一條從1，4-丁烯二醇合成丁二酸的合成路線（所需試劑自選）____

Answer 1

【答案】還原反應 取代反應 將羧酸轉化成酯，防止環(huán)氧乙烷水解或聚合 +3NaOH+2NaCl+H2O HOCH2-CH2-CH2-CH2OH HOOC-CH2-CH2-COOH

【解析】

(1)對比A、B的結構簡式可知，A中羰基轉化為亞甲基；對比D與苯丁酸氮芥的結構可知，反應V為取代反應；

(2)試劑③是環(huán)氧乙烷，對比B、D的結構簡式，反應Ⅲ是B與甲醇發(fā)生酯化反應；

(3)試劑③是環(huán)氧乙烷()，環(huán)氧乙烷在酸或堿中易水解或聚合，結合B的結構分析解答；

(4)①屬于芳香族化合物，且苯環(huán)上的一氯取代物只有一種，②能與鹽酸反應成鹽，不能與碳酸氫鈉溶液反應，說明含有氨基，不含羧基，③能發(fā)生水解反應和銀鏡反應，說明含有酯基、醛基，④0.1摩爾G與足量金屬鈉反應可放出標況下2.24升氫氣，說明結構中含有2個羥基，加成分析書寫G的結構簡式；

(5)苯丁酸氮芥中的Cl原子、羧基均能與氫氧化鈉反應；

(6)以1，4-丁烯二醇()合成丁二酸(HOOC-CH2-CH2-COOH)，為了防止羥基氧化過程中碳碳雙鍵斷裂，需要首先將碳碳雙鍵轉化為單鍵，再氧化，加成分析解答。

(1)對比A、B的結構簡式可知，A中轉化為氨基，羰基轉化為亞甲基，屬于還原反應(包括肽鍵的水解反應)；對比D與苯丁酸氮芥的結構可知，反應V為取代反應，而反應VI為酯的水解反應，故答案為：還原反應；取代反應；

(2)試劑③是環(huán)氧乙烷，對比B、D的結構簡式，反應Ⅲ是B與甲醇發(fā)生的酯化反應，故C的結構簡式為：，故答案為：；

(3)試劑③是環(huán)氧乙烷()，環(huán)氧乙烷在酸或堿中易水解或聚合，根據流程圖，設計反應Ⅲ的目的是：將B中的羧酸轉化成酯，防止環(huán)氧乙烷水解或聚合，故答案為：將羧酸轉化成酯，防止環(huán)氧乙烷水解或聚合；

(4)D()的一種同分異構體G有下列性質：①屬于芳香族化合物，且苯環(huán)上的一氯取代物只有一種，②能與鹽酸反應成鹽，不能與碳酸氫鈉溶液反應，說明含有氨基，不含羧基，③能發(fā)生水解反應和銀鏡反應，說明含有酯基、醛基，④0.1摩爾G與足量金屬鈉反應可放出標況下2.24升氫氣，說明含有2個羥基，符合條件的結構為等，故答案為：；

(5)苯丁酸氮芥中Cl原子、羧基均能夠與氫氧化鈉反應，與足量的氫氧化鈉反應的化學方程式為：+3NaOH +2NaCl+H2O，故答案為：+3NaOH +2NaCl+H2O；

(6)以1，4-丁烯二醇()合成丁二酸(HOOC-CH2-CH2-COOH)，1，4-丁烯二醇可以首先與氫氣加成生成1，4-丁二醇(HOCH2-CH2-CH2-CH2OH)，然后將HOCH2-CH2-CH2-CH2OH催化氧化即可，合成路線為 HOCH2-CH2-CH2-CH2OH HOOC-CH2-CH2-COOH，故答案為： HOCH2-CH2-CH2-CH2OH HOOC-CH2-CH2-COOH。