Question

依伐卡托(J)是一种用于治疗罕见型囊性纤维化的药物。其一种合成路线如图：

已知：Et为乙基，，请回答下列问题：

(1)写出①的方程式______________，设计反应①和③的目的是______________。

(2)反应②的试剂和反应条件是______________。

(3)反应③除生成D外，还生成碳酸二甲酯(CH₃OCOOCH₃)，则该反应的试剂MeOH的名称是_____。

(4)反应⑥的反应类型是______________。

(5)I满足下列条件的同分异构体有______________种。

①有—NH₂与苯环直接相连

②可与银氨溶液发生银镜反应

③可以与NaHCO₃产生气体

④苯环上一氯代物有三种且除苯环外无其它环状结构

(6)写出J的结构简式_________________________。

(7)假设反应⑤恰好完全反应，得到的G与足量乙二醇发生缩聚反应且完全反应，生成1 mol单一聚合度的。若反应⑤生成C₂H₅OH总质量为460 g，则生成物的n值理论上应等于__________。

Answer

+ ClCOOCH3+HCl 保护酚羟基 浓硝酸、浓硫酸、加热 甲醇 取代反应 20 10

【解析】

A的分子式为C14H22O，A和ClCOOCH3发生取代反应生成的B，B的结构简式为，则A的结构简式为；B与浓硫酸、浓硝酸的混合液加热发生硝化反应生成C，C在KOH，MeOH中发生取代反应生成D，D的结构简式为，D还原生成分子式为C14H23ON的物质E：；I结构简式是，E和I发生信息所示反应生成依伐卡托(J)的结构简式为：。

根据上述分析可知：A是，E是，J是。

(1)A是，A与ClCOOCH3发生取代反应生成的B：，则反应①的化学方程式为：+ ClCOOCH3+HCl；A中含有酚羟基，易被氧化，发生反应①使酚羟基变为含有基团的物质B：，B硝化反应产生C：，C再经过反应③产生含有酚羟基的物质D：，因此设计反应①和③的目的是保护酚羟基。

(2)反应②是B：与浓硫酸、浓硝酸混合加热发生硝化反应，所以该反应的试剂和反应条件是浓硝酸、浓硫酸、加热。

(3)反应③是物质C变为D：，除产生D物质外，还有碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)，对比C、D结构简式的区别及碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)的结构简式，可知该反应的试剂MeOH的名称是甲醇；

(4)反应⑥是物质H：变为物质I：，根据二者结构的区别，可知发生反应后，酯基变为羧基，因此该反应是酯的水解反应，水解反应属于取代反应；

(5)物质I结构简式是：，分子式是C10H7O3N，其同分异构体满足下列条件：①有—NH2与苯环直接相连；②可与银氨溶液发生银镜反应，说明含有醛基；③可以与NaHCO3产生气体，说明含有羧基—COOH；④苯环上一氯代物有三种且除苯环外无其它环状结构，说明苯环上有3个取代基，则其同分异构体中，除苯环外，其取代基可能结构为：—NH2、—CHO、—C≡C-COOH或—NH2、—C≡C-CHO、—COOH两种不同情况；每种情况的取代基在苯环上的相对位置：若三个全部相邻，各有3种不同，即有3种同分异构体；若其中两个取代基2个相邻，1个取代基处于间位，分别有2×3=6种；若三个取代基全部处于间位，则都只有1种结构，因此其可能结构有2×(3+6+1)=20种；

(6)根据上述分析可知物质J的结构简式为：；

(7)反应⑤是苯胺与发生取代反应产生G：和C2H5OH，假设二者恰好完全反应，每反应产生1 个G，同时会产生1个乙醇，C2H5OH式量是46，若反应⑤生成C2H5OH总质量为460 g，则产生乙醇的物质的量是n(C2H5OH)=460 g÷46 g/mol=10 mol，则反应生成的G的物质的量为10mol，反应得到的G与足量乙二醇发生缩聚反应且完全反应，生成1 mol单一聚合度的，生成物的n值理论上应等于10。