高中化學 有機合成專題競賽 新人教

有機合成專題2009年暑假化學競賽輔導之三.1、由甲苯、丙二酸二乙酯及必要試劑合成：解：分析，先進行分子切片按照原料的分子結(jié)構(gòu)，切成幾塊.小結(jié)本題涉及到的反應(yīng)規(guī)律1.苯環(huán)上的定位取代規(guī)則；卡賓的制備及其反應(yīng)活性。2.炭負離子的形成過程及其親核取代反應(yīng)。3.酰鹵化試劑；苯環(huán)上的酰化反應(yīng)。4.三氯化鋁的催化原理。5.TM與AM的關(guān)系是分子切片的依據(jù)；質(zhì)量守恒在有機合成中的應(yīng)用。.2、由C3或C3右邊

有機物合成：解：.小結(jié)本題涉及到的反應(yīng)規(guī)律1.丙酮的羰基及a-H的反應(yīng)：親核加成，強堿性條件下炭負離子的形成，碘仿反應(yīng)。2.脫羧反應(yīng)的規(guī)律：羧酸鈉受熱分解；同一個炭上有雙羧基酸化受熱不穩(wěn)定，脫去其中之一。3.親核試劑有哪些？4.炭鏈增長的反應(yīng)小結(jié)。.3、由乙炔、C2或C2以下有機物合成：(葉醇，一種香料)解：先進行分子切片，找到原料分子的結(jié)構(gòu)，組成單元，C2常用原料就是乙烯，乙醇，乙酸，乙醛等。.小結(jié)本題涉及到的反應(yīng)規(guī)律1.伍茲（烏茲）反應(yīng)炭鏈伸長，注意有機反應(yīng)的無機規(guī)律：復分解反應(yīng)發(fā)生的條件。2.格林試劑的制備及其用途。3.環(huán)氧乙烷在有機合成中的運用。4.順反異構(gòu)及其控制。液氨及林德拉曼催化劑順反控制原理，空間位阻效應(yīng)。.4、由苯、異丙醇、乙酸、乙醇合成：.小結(jié)本題涉及到的反應(yīng)規(guī)律1.有機物的氧化還原反應(yīng)。常見的氧化劑和還原劑以及他們的和使用條件，作為特征反應(yīng)條件的辨認。2.成環(huán)反應(yīng)的類型。3.醛酮縮合反應(yīng)的條件極其應(yīng)用。.5.寫出字母代表的化合物的結(jié)構(gòu)：.小結(jié)本題涉及到的反應(yīng)規(guī)律:1.炭負離子的反應(yīng)歷程；親電取代反應(yīng)；2.成環(huán)反應(yīng)之親核加成與環(huán)內(nèi)酯生成反應(yīng).第6題:化合物A、B、C是著名的香料,結(jié)構(gòu)依次如下：1、用系統(tǒng)命名法命名A和B。2、寫出化合物C分別與下列試劑反應(yīng)的主要產(chǎn)物（1）①NaOH－H2O/Δ；②H＋，并寫出產(chǎn)物的系統(tǒng)名稱。（2）KMnO4/H＋（3）①O3；②H2O/Zn3、請你以苯和乙烯、丙烯及必要的無機試劑為原料，設(shè)計一條合成A的路線。4、請你以甲苯和2－甲基丙烯及必要的無機試劑為原料，設(shè)計另一條合成A的路線。5、以甲苯、丙烯及必要的無機試劑為原料合成B。.第6題答案鏈接小結(jié)本題涉及到的反應(yīng)規(guī)律：1.酯的水解反應(yīng)；烯烴的氧化規(guī)律2.基本的有機原料從頭合成的一般思路3.最常見的有機反應(yīng)特征及其條件（一眼要看出來）.歷屆全國高中化學競賽試題選講（2000-3）1999年合成了一種新化合物，本題用X為代號。用現(xiàn)代物理方法測得X的相對分子質(zhì)量為64；X含碳93.8%,含氫6.2%；X分子中有3種化學環(huán)境不同的氫原子和4種化學環(huán)境不同的碳原子；X分子中同時存在C-C、C=C和C≡C三種鍵，并發(fā)現(xiàn)其C=C鍵比尋常的C=C短。3-1．X的分子式是________（2分）3-2．請將X的可能結(jié)構(gòu)式畫在下面。（4分）

.（2000-10）據(jù)統(tǒng)計,40%的飛機失事時機艙內(nèi)壁和座椅的塑料會著火冒煙，導致艙內(nèi)人員窒息致死。為此，尋找裝修機艙的阻燃聚合物是化學研究的熱點之一。最近，有人合成了一種叫PHA的聚酰胺類高分子，即主鏈內(nèi)有“酰胺鍵”（-CO-NH-）。溫度達180～200℃時，PHA就會釋放水變成PBO(結(jié)構(gòu)式如附圖所示)，后者著火點高達600℃,使艙內(nèi)人員逃離機艙的時間比通常增大10倍。該發(fā)明創(chuàng)造的巧妙之處還在于，PHA是熱塑性的（加熱后可任意成型），而PBO卻十分堅硬,是熱固性的（加熱不能改變形狀）。10-1寫出PHA的結(jié)構(gòu)式。（3分）10-2根據(jù)高分子結(jié)構(gòu)來解釋，為什么PHA有熱塑性而PBO卻是熱固性的。（2分）.（2000-13）某烴A，分子式為C7H10，經(jīng)催化氫化生成化合物B（C7H14）。A在HgSO4催化下與水反應(yīng)生成醇，但不能生成烯醇式結(jié)構(gòu)（該結(jié)構(gòu)可進一步轉(zhuǎn)化為酮）。A與KMnO4劇烈反應(yīng)生成化合物C，結(jié)構(gòu)式如下：。試畫出A的可能結(jié)構(gòu)的簡式。（9分）（2001-3）最近報道在－100℃的低溫下合成了化合物X，元素分析得出其分子式為C5H4，紅外光譜和核磁共振表明其分子中的氫原子的化學環(huán)境沒有區(qū)別，而碳的化學環(huán)境卻有2種，而且，分子中既有C－C單鍵，又有C＝C雙鍵。溫度升高將迅速分解。X的結(jié)構(gòu)式是：.（2001-8）新藥麥米諾的合成路線如下：8－1確定B、C、D的結(jié)構(gòu)式（填入方框）。8－2給出B和C的系統(tǒng)命名：B為

；C為：

。8－3CH3SH在常溫常壓下的物理狀態(tài)最可能是

（填氣或液或固），作出以上判斷的理由是：

.（2001-9）1997年BHC公司因改進常用藥布洛芬的合成路線獲得美國綠色化學挑戰(zhàn)獎：舊合成路線：.新合成路線9－1寫出A、B、C、D的結(jié)構(gòu)式（填入方框內(nèi)）。9－2布洛芬的系統(tǒng)命名為：

。.（2002-7）據(jù)報道，我國醬油出口因“氯丙醇”含量超標而受阻。1．據(jù)研究，醬油中的“氯丙醇”的來源可能是醬油原料中的雜質(zhì)脂肪水解產(chǎn)物甘油的羥基被氯取代的衍生物；另一來源可能是用離子交換樹脂純化水配制醬油，由于交換樹脂采用1，2－環(huán)氧－3－氯丙烷（代號A）作交聯(lián)劑，殘留的A水解會產(chǎn)生“氯丙醇”；此外，A還可能來自包裝食品的強化高分子材料。試寫出由甘油得到的“氯丙醇”的結(jié)構(gòu)簡式和A水解的反應(yīng)方程式，反應(yīng)涉及的有機物用結(jié)構(gòu)簡式表示。2．在同一個碳上同時有2個羥基或者一個羥基和一個氯原子的“氯丙醇”是不穩(wěn)定的，在通常條件下會發(fā)生消除反應(yīng)，請給出2個反應(yīng)方程式作為例子。.（2002-8）化合物A和B的元素分析數(shù)據(jù)均為C85.71%，H14.29%。質(zhì)譜數(shù)據(jù)表明A和B的相對分子質(zhì)量均為84。室溫下A和B均能使溴水褪色，但均不能使高錳酸鉀溶液褪色。A與HCl反應(yīng)得2，3－二甲基－2－氯丁烷，A催化加氫得2，3－二甲基丁烷；B與HCl反應(yīng)得2－甲基－3－氯戊烷，B催化加氫得2，3－二甲基丁烷。1．寫出A和B的結(jié)構(gòu)簡式。2．寫出所有與A、B具有相同碳環(huán)骨架的同分異構(gòu)體，并寫出其中一種異構(gòu)體與HCl反應(yīng)的產(chǎn)物。.（2003-11）某烯烴混合物的摩爾分數(shù)為十八碳-3,6,9-三烯9%,十八碳-3,6-二烯57％，十八碳-3-烯34％。11－1烯烴與過氧乙酸可發(fā)生環(huán)氧化反應(yīng)，請以十八碳-3,6,9-三烯為例，寫出化學反應(yīng)方程式。

11－2若所有的雙鍵均被環(huán)氧化，計算1摩爾該混合烯烴需要多少摩爾過氧乙酸。

11－3若上述混合烯烴中只有部分不飽和鍵環(huán)氧化，請設(shè)計一個實驗方案，用酸堿滴定法測定分離后產(chǎn)物的環(huán)氧化程度：簡述實驗方案；寫出相關(guān)的反應(yīng)方程式和計算環(huán)氧化程度（％）的通式。.（2003-12）中和1.2312g平面構(gòu)型的羧酸消耗18.00mL1.20mol/LNaOH溶液，將該羧酸加熱脫水，生成含碳量為49.96％的化合物。確定符合上述條件的摩爾質(zhì)量最大的羧酸及其脫水產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)式，簡述推理過程。.（2004-10）有一種測定多肽、蛋白質(zhì)、DNA、RNA等生物大分子的相對分子質(zhì)量的新實驗技術(shù)稱為ESI/FTICR－MS，精度很高。用該實驗技術(shù)測得蛋白質(zhì)肌紅朊的圖譜如下，圖譜中的峰是質(zhì)子化肌紅朊的信號，縱坐標是質(zhì)子化肌紅朊的相對豐度，橫坐標是質(zhì)荷比m/Z，m是質(zhì)子化肌紅朊的相對分子質(zhì)量，Z是質(zhì)子化肌紅朊的電荷（源自質(zhì)子化，取正整數(shù)），圖譜中的相鄰峰的電荷數(shù)相差1，右起第4峰和第3峰的m/Z分別為1542和1696。求肌紅朊的相對分子質(zhì)量(M)。.（2004-11）家蠅的雌性信息素可用芥酸（來自菜籽油）與羧酸X（摩爾比1︰1）在濃NaOH溶液中進行陽極氧化得到。家蠅雌性信息素芥酸1．寫出羧酸X的名稱和結(jié)構(gòu)式以及生成上述信息素的電解反應(yīng)的化學方程式。2．該合成反應(yīng)的理論產(chǎn)率（摩爾分數(shù)）多大？說明理由。（2004-12）2004年是俄國化學家馬科尼可夫（V.V.Markovnikov，1838－1904）逝世100周年。馬科尼可夫因提出C＝C雙鍵的加成規(guī)則（MarkovnikovRule）而著稱于世。本題就涉及該規(guī)則。給出下列有機反應(yīng)序列中的A、B、C、D、E、F和G的結(jié)構(gòu)式，并給出D和G的系統(tǒng)命名。.（2005-6）寫出下列反應(yīng)的每步反應(yīng)的主產(chǎn)物（A、B、C）的結(jié)構(gòu)式；若涉及立體化學，請用Z、E、R、S等符號具體標明。B是兩種幾何異構(gòu)體的混合物。.（2005-7）7-1給出下列四種化合物的化學名稱：A.B.C.D.

7-2常用上述溶劑將芳香烴和丁二烯等化工原料從石油餾分中抽提出來，請簡要說明它們的作用原理。7-3選出下列順磁性物種（用物種前面的字母表示）:A.Cr(H2O)62+B.Fe(CO)5C.N2O-ON2D.[N(C6H4OCH3)3]+.第2006-9題（10分）

環(huán)磷酰胺是目前臨床上常用的抗腫瘤藥物，國內(nèi)學者近年打破常規(guī)，合成了類似化合物，其毒性比環(huán)磷酰胺小，若形成新藥，可改善病人的生活質(zhì)量，其中有一個化合物的合成路線如下，請完成反應(yīng)，寫出試劑或中間體的結(jié)構(gòu)。注：NBS即N-溴代丁二酰亞胺；

F是（C16H25N5O4PCl）。.第2006-10題（10分）以氯苯為起始原料，用最佳方法合成1-溴-3-氯苯(限用具有高產(chǎn)率的各反應(yīng)，標明合成的各個步驟)。.2007-1-32003年5月報道，在石油中發(fā)現(xiàn)了一種新的烷烴分子，因其結(jié)構(gòu)類似于金剛石，被稱為“分子鉆石”，若能合成，有可能用做合成納米材料的理想模板。該分子的結(jié)構(gòu)簡圖如下：

該分子的分子式為

；該分子有無對稱中心？

該分子有幾種不同級的碳原子？

該分子有無手性碳原子？

該分子有無手性？

.第2007-8題（4分）用下列路線合成化合物C：反應(yīng)結(jié)束后，產(chǎn)物中仍含有未反應(yīng)的A和B。8-1請給出從混合物中分離出C的操作步驟；簡述操作步驟的理論依據(jù)。8-2生成C的反應(yīng)屬于哪類基本有機反應(yīng)類型。.第2007-9題（10分）根據(jù)文獻報道，醛基可和雙氧水發(fā)生如下反應(yīng)：為了合成一類新藥，選擇了下列合成路線：9-1請寫出A的化學式，畫出B、C、D和縮醛G的結(jié)構(gòu)式。9-2由E生成F和F生成G的反應(yīng)分別屬于哪類基本有機反應(yīng)類型。9-3請畫出化合物G的所有光活異構(gòu)體。.第2007-11題（12分）石竹烯（Caryophyllene,C15H24）是一種含雙鍵的天然產(chǎn)物，其中一個雙鍵的構(gòu)型是反式的，丁香花氣味主要是由它引起的，可從下面的反應(yīng)推斷石竹烯及其相關(guān)化合物的結(jié)構(gòu)。反應(yīng)1：反應(yīng)2：反應(yīng)3：反應(yīng)4：石竹烯異構(gòu)體—異石竹烯在反應(yīng)1和反應(yīng)2中也分別得到產(chǎn)物A和B，而在經(jīng)過反應(yīng)3后卻得到了產(chǎn)物C的異構(gòu)體，此異構(gòu)體在經(jīng)過反應(yīng)4后仍得到了產(chǎn)物D。11-1在不考慮反應(yīng)生成手性中心的前提下，畫出化合物A、C以及C的異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)式；11-2畫出石竹烯和異石竹烯的結(jié)構(gòu)式；11-3指出石竹烯和異石竹烯的結(jié)構(gòu)差別。.第2008-9題(7分)化合物A、B和C互為同分異構(gòu)體。它們的元素分析數(shù)據(jù)為：碳92.3%,氫7.7%。1molA在氧氣中充分燃燒產(chǎn)生179.2L二氧化碳（標準狀況）。A是芳香化合物，分子中所有的原子共平面；B是具有兩個支鏈的鏈狀化合物，分子中只有兩種不同化學環(huán)境的氫原子，偶極矩等于零；C是烷烴，分子中碳原子的化學環(huán)境完全相同。9-1寫出A、B和C的分子式。9-2畫出A、B和C的結(jié)構(gòu)簡式。.第2008-10題(11分)化合物A、B、C和D互為同分異構(gòu)體，分子量為136，分子中只含碳、氫、氧，其中氧的含量為23.5%。實驗表明：化合物A、B、C和D均是一取代芳香化合物，其中A、C和D的芳環(huán)側(cè)鏈上只含一個官能團。4個化合物在堿性條件下可以進行如下反應(yīng)：10-1寫出A、B、C和D的分子式。10-2畫出A、B、C和D的結(jié)構(gòu)簡式。10-3

A和D分別與NaOH溶液發(fā)生了哪類反應(yīng)？10-4寫出H分子中官能團的名稱。10-5現(xiàn)有如下溶液：HCl、HNO3、NH3?H2O、NaOH、NaHCO3、飽和Br2水、FeCl3和NH4Cl。從中選擇合適試劑，設(shè)計一種實驗方案，鑒別E、G和I。.第2008-11題(10分)1941年從貓薄荷植物中分離出