Question

鈀催化偶聯反應可表示為：R-X + CH₂=CH-R’R-CH="CH-R’" + HX。美國化學家Richard F. Heck因研究此反應獲2010年諾貝爾化學獎。以下是利用鈀催化偶聯反應合成一種香料A（）的流程：

完成下列填空：
（1）寫出結構簡式。B________________    E________________
（2）寫出反應②的化學方程式______________________________________________。
（3）反應④屬于____________（填反應類型）。反應⑤的條件是____________。
（4）為了促進反應⑥的進行，通常可以加入一種顯_________的物質。
a. 強酸性      b. 弱酸性      c. 弱堿性      d. 強堿性
（5）寫出A的兩種符合下列條件的同分異構體的結構簡式____________、___________。
i. 含有兩個苯環（除苯環外不含其它環狀結構）；
ii. 只存在四種化學環境不同的氫原子。
（6）僅以B為有機原料，任選無機試劑，經過三步反應可得到一種含有六元環的酯。寫出相關反應的化學方程式。

Answer 1

（本題共12分）（1） CH₂(OH)CH₂COOH（1分），（1分）；
（2）CH₂ClCH₂COOH + 2NaOHCH₂="CHCOONa" + NaCl + 2H₂O（2分）；
（3）取代（1分），鐵粉催化（1分）；（4） c（1分）
（5）、、、、、、（2分，任選兩個，合理即可）;
（6）CH₂OHCH₂COOHCH₂="CHCOOH" + H₂O

試題分析：（1）根據C的結構簡式和B的化學式可知，B和氯化氫反應生成C的反應是羥基的取代反應，所以B的結構簡式是CH₂(OH)CH₂COOH；根據反應②的條件可知，該反應是C中的氯原子發生的消去反應，因此D的結構簡式是CH₂＝CHCOOH。根據A的結構簡式并依據鈀催化偶聯反應原理可知，G的結構簡式應該是，所以F的結構簡式是。E和D反應生成F，則E的結構簡式是。
（2）反應②是消去反應，所以反應②的化學方程式為
CH₂ClCH₂COOH + 2NaOHCH₂="CHCOONa" + NaCl + 2H₂O。
（3）反應④屬于取代反應；反應⑤是甲苯分子中甲基對位上的氫原子被氯原子取代，因此該反應的條件是鐵粉催化。
（4）反應⑥中有氯化氫生成，同時生成的有機物A中含有酯基，所以應該用弱堿性條件，而不能用強堿性條件，以防止酯基水解，答案選c。
（5）含有兩個苯環（除苯環外不含其它環狀結構）且只存在四種化學環境不同的氫原子，這說明分子含有的2個苯環是對稱的，因此符合條件的有機物結構簡式有、、、、、。
（6）要通過B合成一種含有六元環的酯，則B分子中的羥基應該在羧基的鄰位碳原子上，所以首先要讓B發生消去反應引入碳碳雙鍵，然后在發生加成反應引入羥基，最后發生自身的酯化反應生成環酯，有關反應的化學方程式是CH₂OHCH₂COOHCH₂="CHCOOH" + H₂O、、。