高中化学竞赛题有机合成.doc

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1、精品文档中学化学竞赛试题资源库有机合成A组 6羰基庚酸是合成某些高分子材料和药物的重要中间体。某实验室以溴代甲基环己烷为原料合成6羰基庚酸。请用合成反响流程图表示出最合理的合成方案注明反响条件提示：合成过程中无机试剂任选，如有需要，可以利用试卷中出现过的信息，合成反响流程图表示方法例如如下： A： B： C： D：合成2CH3CH2MgBr 4CH3CHO 6 8 9卤代烃或Br可以和金属反响生成烃基金属有机化合物。后者又能与含羰基化合物反响生成醇：RBrMgRMgBrRCH2OMgBrRCH2OH有机酸和PCl3反响可以得到羧酸的衍生物酰卤：苯在AlCl3催化下能与卤代烃作用生成烃基苯：有机

2、物A、B分子式均为C10H14O，与钠反响放出氢气并均可经上述反响合成，但却又不能从羰基化合物直接加氢复原得到。A与硫酸并热可得到C和C，而B得到D和D。C、D分子中所有碳原子均可共处于同一平面上，而C和D却不可。请以最根底的石油产品乙烯、丙烯、丙烷、苯等并任选无机试剂为原料依以下路线合成B，并给出A、C、D的结构简式及下述指定结构简式。合成B的路线： 12345由指定原料及其他必要的无机及有机试剂会成以下化合物：1由丙烯合成甘油。2由丙酮合成叔丁醇。3由1戊醇合成2戊炔。4由乙炔合成CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3。5由CH3CH2CH2CHO合成 苯磺酸在稀硫酸中可以水解而除去磺

3、酸基：又知苯酚与浓硫酸易发生磺化反响：请用化学方程式表示苯、水、溴、铁、浓硫酸及烧碱等为原料，合成的过程。 2CH2CH2O22CH3CHO 2CH3CHOO22CH3COOHCH2CH2H18OHC2H518OHCH3COOHC2H518OHCH3CO18OC2H5H2O以CH2CH2和H218O为原料，自选必要的其他无机试剂合成CH318OC2H5，用化学方程式表示实现上述合成最理想的反响步骤。 CH4Cl2CH3Cl CH3ClNaOHCH3OHNaCl 2CH4C2H23H2 HCCHCH3CHO CH3CHOCH3COOH CH3OHCH3COOHCH3COOCH3甲烷高温下裂解反响

4、的产物随温度不同而不同。有实用价值的是以下两个反响：CH4C2H2 2CH4C2H23H2试以天然气为唯一有机原料合成乙酸甲酯，写出方程式。 以下有关反响：现用烃A碳元素的质量分数为92.31%、Br2、O2等为原料通过多五步反响合成以下这种物质，请写出相应的化学方程式： CH3CH2CH2OHCH3CHCH2 CH3CHCH2Br2 CH3CCH CH3CCH邻二卤代烃在一定条件下可转化为炔烃，反响过程如下：CC试以丙醇和溴为主原料，写出制取1，1，2，2四溴丙烷的有关化学反响方程式其他试剂可自选，有机物写结构简式： 以C2H5OH为原料，参加必要的无机试剂合成CH3CH2CH2CH2OH。

5、 提示：先发生消去反响生成2甲基丙烯，再加溴生成2甲基1，2二溴丙烷，然后再将其水解以BrCH2CH(CH3)2为原料制取2甲基1，2丙二醇，写出有关反响的化学方程式。 1苯甲酸乙酯的合成：5CH36KMnO49H2SO45COOH3K2SO46MnSO414H2OCOOHC2H5OHCOOC2H5H2O2o氨基苯甲酸的合成：CH3HNO3浓H2O56KMnO49H2SO453K2SO46MnSO414H2O3H2SO43Fe3FeSO42H2O3p氨基苯甲酸的合成：CH3HNO3浓O2NCH3H2O5O2NCH36KMnO49H2SO45O2NCOOH3K2SO46MnSO414H2OO2N

6、COOH3H2SO43FeH2NCOOH3FeSO42H2O3m氨基苯甲酸的合成：5CH36KMnO49H2SO45COOH3K2SO46MnSO414H2OCOOHHNO3浓H2O3H2SO43Fe3FeSO42H2O用你掌握的苯及其衍生物性质的有关知识，写出以最短的流程制备苯甲酸乙酯以及o、m、p氨基苯甲酸反响的化学方程式。B组 试填写以下反响流程的试剂，产物及反响条件 A： B： C： D： E： F：写出以下合成步骤中AE的结构式。 化合物J是一种含有两个四元环的化合物，它可以经过以下合成路线合成。写出各步合成产物AF以及化合物J的结构式。 由乙炔合成乙酸正丁酯 1aNH33H2CCH

7、CNN(CH2CH2CN)3bN(CH2CH2CN)36H2N(CH2CH2CH2NH2)3cNCH2CH2CH2N(CH2CH2CH2NH2)232483a93mol b6.541026m3分子树Dendrimers是指分子中有树状结构的高度支化大分子，这类大分子的制备方法之一就是Michael加成反响。反响的一个简单例子如下：(C2H5)2NHH2CCHCO2Et(C2H5)2NCH2CH2CO2Et注：Et为乙基一个分子树可通过以下反响得到：NH3用过量的丙烯睛H2CCHCN处理得到含有3个氰基的产物上述得到的产物在催化剂作用下用H2催化复原，得到一种带有三个伯胺NH2的产物。这种初级伯

8、胺产物再用过量的丙烯腈处理。步骤的产物再在催化剂作用下用H2氢化，得到六胺化合物。这就是一种支化大分子的开始。1a步骤的反响方程式 ； b步骤的反响方程式 ； c步骤氢化得到的反响产物的结构简式。用丙烯腈处理的结果和氨基的复原结果可以重复几次，最终形成带有伯胺基团的球形分子NH2已位于外表。2计算经5次全循环第一次循环由步骤组成后，在分子树上有几个末端基？3a每摩尔NH3，进行5次循环时，共需丙烯腈的物质的量为 mol。 b分子树每经一次循环分子直径增加约1nm。计算5次循环后分子树的体积 。 1CaC2H2OHCCHHCCCH2OH2B：2癸炔1醇 C：2，5十三碳二炔1醇D：2Z，5Z2，

9、5一十三碳二烯1醇3其中：*aCH3(CH2)5CH2Br的制备方法一 CH2CH2CH3CHCH2HBrCH3CH2CH2BrCH3CH2CH2MgBrCH3(CH2)3CH2OHCH3(CH2)3CH2BrCH3(CH2)3CH2MgBrCH3(CH2)5CH2OHCH3(CH2)5CH2Br此法较好方法二 CH3CH2CH2BrHCCHCH3CH2CH2CCHCH3CH2CH2CHCH2CH3(CH2)3CH2BrCH3(CH2)3CH2CCHCH3(CH2)3CH2CHCH2CH3(CH2)5CH2BrB的制备：CH3(CH2)5CH2BrHCCCH2OHCH3(CH2)5CH2CCC

10、H2OH2C的合成：CH3(CH2)5CH2CCCH2OHCH3(CH2)5CH2CCCH2BrCH3(CH2)5CH2CCCH2BrHCCCH2OHCH3(CH2)5CH2CCCH2CCCH2OH4CH2D CH2E丙炔醇A在精细有机合成中是一个重要的化合物，可由乙炔与一分子甲醛反响制得。在氨基锂等强碱存在下，丙炔醇与卤代烃反响可得到各种取代的丙炔醇，这是制备一元伯醇的方法：HCCCH2OHRBrRCCCH2OH A化合物B，C，D和E均可以经由上述反响合成CH3(CH2)5CH2 CCCH2OH CH3(CH2)5CH2 CCCH2 CCCH2OH B C CH3(CH2)11CH2OHD

11、 E1用反响式表示由电石和甲醛以及必要的无机试剂为原料制备A的各步反响，并注明必要的反响条件。2用系统命名法命名化合物B，C，D。3以乙烯、丙烯、乙炔、化合物A以及必要的无机试剂为原料合成B和C，以反响式表示。4由化合物C可以制得D和E，请分别写出反响所需要的条件。 以以下图中的A物质来制取B物质，写出有关反响的化学方程式：A B 方案一：CaC2CHCHH2CCHBrCH3CH2Br CH3CH2MgBrCH3CH2CH(OMgBr)CH3CH3CH2CH(OH)CH3CH3CH2COCH3CH3CH2(OH)C(CH3)CCHCH3CHC (CH3)CCHHCCHCH3CHO 方案二：Ca

12、C2CHCH CH3CHOCH3CH2(OH)CH2CHO CH3CH2(OH)CHClCHO CH3CH(OH)CHClCH2OHCH2CHCHClCH2CH3CHCClCH3CH3CHC (CH3)CCH试按反响步骤逐步写出由CaC2和其它无几试剂合成正丁苯的所有反响反响箭头左右分别写反响物和有机产物，添加的试剂写在箭头上面，使用的有机溶剂不做要求，反响步骤不超过10个。 CaC2CHCH 试按反响步骤逐步写出由CaC2和其它无机试剂合成茚的所有反响反响箭头左右分别写反响物和有机产物，添加的试剂写在箭头上面，使用的有机溶剂不做要求，反响步骤不超过15个。 HCCHH2CCHCCHH2CCH

13、CHCH2 试按反响步骤逐步写出由乙炔和丙稀醛及其它无机试剂合成右图物质反响箭头左右分别写反响物和有机产物，添加的试剂写在箭头上面，使用的有机溶剂不做要求，反响步骤不超过10个。 请用苯及任选无机试剂合成3，5二溴硝基苯。 以丙二酸二乙酯制备2苄基丁二酸。 请使用不超过4个碳原子的开链有机化合物及任选无机试剂合成2，4甲基戊酸： 试用不多于五个碳原子的有机物和任何无机试剂会成化合物A： 运用逆合成法设计化合物的合成路线。所用的有机物不超过4个碳，无机试剂任选。 运用逆合成法设计化合物的合成路线。所用有机物不超过4个碳，无机试剂任选。 试用煤焦油产品合成4硝基二苯酮： 写出以甲苯为主要原料合成麻

14、黄素的合成路线。 用甲苯和任选无机试剂合成化合物： 异戊二烯是合成橡胶的原料。它可用乙炔与丙酮为原料来合成，你如何以不超过二个碳原子的有机化合物为原料及必要的无机试剂来合成CH2CCH2异戊二烯。 试从及C2的有机化合物为原料合成。提示：逆向合成法：在羟基碳处切断另外醇的结构特点是羟基碳上连有两个相同的基团，可考虑格氏试剂与酯的反响方法来合成。 1A：CH3CH2CH2Cl C： G： 2HCHO 3E能发生碘仿反响，3I2NaOHH2O3HICHI3CHI3 4 5CH3CH2CH2OHCH3CH2CHOCH3CH2COOH CH3CH2COCl或ARClBCDEFG化合物C没有对映异构体，

15、而F有对映异构体；G是三种物质的混合物；R为不超过4个碳原子的烃基。试答复：1写出以下物质的结构简式：A C G 2写出DE配平的方程式：3E能否发生碘仿反响，假设能，写出反响方程式：4写出F的费歇尔投影式，并命名。5以苯和正丙醇为原料，无机试剂任取，合成化合物正丙苯。C组 A是溴与双键的亲电加成反响，B酯在碱催化下起水解反响，C是酚氧负离子与其反响Br所连的碳原子发生饱和碳原子上的亲核取代反响，D在碱性条件下的消去HBr反响，E是中和反响。问：A是 反响，B是 反响，C是 反响，D是 反响，E是 反响。 写出下面反响的合理历程用表示电子对的转移，用表示单电子转移，并写出各步可能的中间体。 骈

16、环化合物设计：例：螺环化合物：设计：例；近年来有机硅化合物在有机合成中获得广泛应用，以下反响是烯丙基硅烷的重要反响模式。EX为亲电试剂，例如由代烃RX，酷卤RCOX等为了扩展上述反响在合成中的应用，设计参加反响的烯丙基硅分子本身就连有亲电试剂，即可将上述分子间的反响模式转变为分子内的反响模式。答复以下问题：请举例设计两种在适当位置连有亲电试剂的环状烯丙基硅烷进行分子内反响，即可分别提供骈环化合物和螺环化合物的简便合成法。注：骈环化合物骨架为两个环共用一个边者，螺环化合物骨架为两个环共用一个碳原子者 氧化氮，对环境造成污染，现有绿色化学反响方法如下，请填入各试剂完成该反响 123以不多于四个碳原

17、子的烃为原料合成以下化合物：1 2 3 1a b 命名：9，10一菲醌 命名：2氧代环己基甲醛c命名：邻乙酰氧基苯乙酮23；俗称：香豆素。合成方法：赖默一梯曼反响；柏金反响；香豆素。许多有机化合物在碱性条件下有着不同寻常的行为，如碳架的重排和基团的引入、消去等，如法伏尔斯基重排：；赖默一梯曼反响：等。1下面三个有机化合物分子中均含有两个羰基，首先请为它们命名，再试推测它们在碱性条件下的反响产物：？ ？ ？a b c2试推测下面两个有机反响在碱性条件下进行的详细机制： 3上一问中2的起始物是一种非常重要的有机化合物，你能说出它的俗称吗?请用简单的有机原料和必要的无机试剂合成它，并指出其中涉及到的

18、重要的人名反响。 1 2逆向分析：合成：HH有机合成中特殊的极性转化的利用往往会为合成工作开辟一条全新的途径，如两个世纪以前所创造的格氏试剂，成功地完成了由卤代烷正性碳向负性碳的极性转化：。不久以前，人们又利用二巯醇完成对羰基正性碳的极性转换：CH3R人们预计这个极性转换将有比格氏试剂更为广阔的应用前景；1试完成以下根本合成反响：？2试利用C1、C2的有机物为唯一碳源，利用上述极性转换，合成。 A烯烃与Br2亲电加成B卤代消去反响RONa/ROHC末端炔烃活性氢被金属离子取代D炔化物有机金属化合物与RX发生亲核取代RCCM为亲核试剂E用NaNH3作催化剂复原产物为E型F过氧酸，或O2Ag，或N2O2均可使烯烃CC双键氧化成环氧键用苯乙烯制取，你认为须经过哪些步骤，请写明各步反响属性。 12 32，6二苯基环己甲醇化合物A可由苯、异丙醇、醋酸、乙醇及无机试剂合成。1用化学方程式表示A的合成路线。2写出化合物A的各种可能立体异构体不包括构象异构的立体表示式。并指出各异构体是否有光学活性。3给化合物A命名。参考答案F3