Question

羟氯喹是一种抗疟药物，被WHO支持用于新冠肺炎患者临床研究。某研究小组设计如下合成路线：

已知：

①

②

③

④苯环上连卤原子时，发生再取代反应主要生成邻、对位产物。

按要求回答下列问题：

(1)化合物A所含官能团的名称为___________________，化合物C的结构简式_______。

(2)下列说法正确的是___________________。

A. A到D过程中，乙二醇的作用是作为保护基团

B. 从合成路线推测，化合物B要密封干燥保存

C. E→F为加成反应

D. 羟氯喹的分子式为C₁₈H₂₆ClN₃O

(3)D→E的化学方程式为____________________________。

(4)设计以苯为原料合成化合物G(用流程图表示，无机试剂任选)______________。

(5)写出同时符合下列条件的H的同分异构体的结构简式(不考虑立体异构)：_______________。

¹H-NMR和IR谱检测表明：

①苯环上有两种环境的不同氢，且两种氢的比例为2:1；②分子中含有氰基(-CN)

Answer

羰基、氯原子 ABD +NH2OH→+H2O

【解析】

A与HOCH2CH2OH反应生成B，根据A的分子式，结合B的结构可知A为；B发生信息1的反应生成C，根据B和反应物的结构可知C为；C反应生成D，根据D的分子式以及D能发生的反应，可以推测出D中应该含有羰基，所以D为；D与NH2OH发生类似信息2的反应生成E，所以E为；E在一定条件下生成F，对比F和E的分子式可知该过程中E脱氧加氢，发生还原反应生成F，F应为；F与H反应生成羟氯喹，根据羟氯喹和F的结构可以推测F与H发生类似信息1的反应，所以H的结构简式应为，则G为。

(1)根据分析可知A为，其官能团为羰基、氯离子；根据分析C的结构简式为；

(2)A．根据分析可知A到D的过程A中羰基先与乙二醇反应，而在C到D的过程中又重新转化为羰基，所以乙二醇的作用是作为保护基团，故A正确；

B．根据C到D反应条件可知，B也可以与水反应，所以B要密封干燥保存，故B正确；

C．E到F的过程中E脱氧加氢，碳氮双键打开的同时氮氧单键断裂，所以为还原反应，而不是加成反应，故C错误；

D．根据羟氯喹的结构简式可知其分子式为C18H26ClN3O，故D正确；

综上所述选ABD；

(3)D发生类似信息2的反应生成E，化学方程式为+NH2OH→+H2O；

(4)G为，苯环有两个处于间位的取代基，而苯环上连卤原子时，发生再取代反应主要生成邻对位产物，所以引入官能团时不能先引入氯原子；根据信息3可知苯环上的硝基可以被还原成氨基，所以可以先通过硝化反应在苯环上引入硝基，然后再用液氯和硝基苯在氯化铁的催化作用下发生取代，之后还原硝基生成氨基，所以合成路线可以为；

(5)H为，其同分异构体满足：

①苯环上有两种环境的不同氢，且两种氢的比例为2:1，则苯环上有3个取代基，且其中有两个相同的取代基位于间位，另外一个不同取代基位于两个相同取代基的邻位或间位；

②分子中含有氰基(-CN)，则符合条件的结构有、、、。