中学化学竞赛试题资源库有机合成.DOC

1、智浪教育 普惠英才文库 中学化学竞赛试题资源库 有机合成 A 组 1 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。 请用合成反应流程图表示出最合理的合成方案（注明反应条件） 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，合成反应流程图表示方法示例如下： 2已知卤代烃（或 Br）可以和金属反应生成烃基金属有机化合物。后者又能与含羰基化合物反应生成醇： RBr Mg OHC 252 RMgBr OCH2 RCH2OMgBr HOH /2 RCH2OH 有机酸和 PCl3反应可以得到羧酸的衍生物酰卤： 苯在 AlCl3催化下

2、能与卤代烃作用生成烃基苯： 有机物 A、 B 分子式均为 C10H14O，与钠反应放出氢气并均可经上述反应合成，但却又不能从羰基化合物直接加氢还原得到。 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。请以最基础的石油产品（乙烯、丙烯、丙烷、苯等）并任选无机试剂为原料依下列路线 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： 3由指定原料及其他必要的无机及有机试剂会成下列化合物： （ 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。 智浪教育 普惠英才

3、文库 （ 4）由乙炔合成 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2CH3。 （ 5）由 CH3CH2CH2CHO 合成 4已知苯磺酸在稀硫酸中可以水解而除去磺酸基： 又知苯酚与浓硫酸易发生磺化反应： 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。 5以 CH2 CH2和 H218O 为原料，自选必要的其他无机试剂合成 CH3 18O C2H5，用化学方程式表示实现上述合成最理想的反应步骤。 6已知甲烷高温下裂解反应的产物随温度不同而不同。有实用价值的是以下两个反应： CH4 Co15001000 C 2H2 2CH4 Co1500 C2H2 3H2 试以天然气为唯一有机原

4、料合成乙酸甲酯，写出方程式。 7已知下列有关反应： 现用烃 A（ 碳元素的质量分数为 92.31%） 、 Br 2、 O2等为 原料通过多五步反应合成以下这种物质，请写出相应的化学方程式： 8邻二卤代烃在一定条件下可转化为炔烃，反应过程如下： （醇）KOH 2NaNH C C 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应方程式（其他试剂可自选，有机物写结构简式）： 9以 C2H5OH 为原料，加入必要的无机试剂合成 CH3CH2CH2CH2OH。 10以 BrCH2CH(CH3)2为原料制取 2 甲基 1， 2 丙二醇 ， 写出有关反应的化学方智浪教育 普惠英才文

5、库 程式 。 11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氨基苯甲酸反应的化学方程式。 B 组 12试填写下列反应流程的试剂，产物及反应条件 13写出下列合成步骤中 A E 的结构式。 14化合物 J 是一种含有两个四元环的化合物，它可以经过下列合成路线合成。写出各步合成产物 A F 以及化合物 J 的结构式。 15由乙炔合成乙酸正丁酯 16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 加成反应。反应的一个简单例子如下： (C2H5)2NH H2C CHCO2Et (C2H5)

6、2N CH2CH2CO2Et（注： Et 为 乙基） 一个分子树可通过下列反应得到： NH3用过量的丙烯睛（ H2C CHCN）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催化还原，得到一种带有三个伯胺（ NH2）的产物。 这种初级伯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。 （ 1）（ a）步骤的反应方程式 ； 智浪教育 普惠英才文库 （ b）步骤的反应方程式 ； （ c）步骤氢化得到的反应产物的结构简式。 用丙烯腈处理的结果和氨基的还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

7、已位于表面）。 （ 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？ （ 3）（ a）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 。 17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应制得。在氨基锂等强碱存在下，丙炔醇与卤代烃反应可得到各种取代的丙炔醇，这是制备一元伯醇的方法： HC CCH2OH RBr RC CCH2OH A 化合物 B， C， D 和 E 均可以经由上述反应合成 CH3(CH2)5CH2 C CCH2OH C

8、H3(CH2)5CH2 C CCH2 C CCH2OH B C CH3(CH2)11CH2OH D E （ 1）用反应式表示由电石和甲醛以及必要的无机试剂为原料制备 A 的各步反应，并注明必要的反应条件。 （ 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，以反应式表示。 （ 4）由化合物 C 可以制得 D 和 E，请分别写出反应所需要的条件。 18以下图中的 A物质来制取 B物质，写出有关反应的化学方程式： A B 19试按反应步骤逐步写出由 CaC2 和其它无几试剂合成正丁苯的所有反 应（反应箭头左右分别写反应物和

9、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，反应步骤不超过 10 个）。 20试按反应步骤逐步写出由 CaC2和其它无机试剂合成茚（ ）的所有反应（反应箭头左右分别写反应物和有机产物，添加的试剂写在箭头上面，使用的有机溶剂不做要求，反应步骤不超过 15 个）。 21试按反应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（反应箭头左右分别写反应物和有机产物，添加智浪教育 普惠英才文库 的试剂写在箭头上面，使用的有机溶剂不做要求，反应步骤不超过 10 个）。 22请用苯及任选无机试剂合成 3， 5二 溴硝基苯。 23以丙二酸二乙酯制备 2苄基丁二酸。 24请使用不超过 4 个碳

10、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： 25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： 26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。 27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。 28试用煤焦油产品合成 4硝基二苯酮： 29写出以甲苯为主要原料合成麻黄素 的合成路线。 30用甲苯和任选无机试剂合成化合物： 31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 CH2 C CH2（异戊二烯）。 32试从 及 C

11、 2 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应方法来合成。 33 A（ R Cl） 3AlCl B hvCl，2 C OHHCKOH 52 D 智浪教育 普惠英才文库 OHZnO 23 /.2.1 ； E HOHR M g C l /.2.1 2，无水乙醚； F 43POH浓 G 已知化合物 C 没有对映异构体，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。试回答： （ 1）写出下列物质的结构简式： A C G （ 2）写出 D E 配平的方程式： （ 3） E

12、能否发生碘仿反应，若能，写出反应方程式： （ 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 34 问：（ A）是 反应，（ B）是 反应，（ C）是 反应， （ D）是 反应，（ E）是 反应。 35写出下面反应的合理历程（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。 36近年来有机硅化合物在有机合成中获得广泛应用，下列反应是烯丙基硅烷的重要反应模式。 E X 为亲电试剂，例如由代烃（ RX），酷卤（ RCOX）等 为了扩展上述反应在合成中的应用，设计参加反应的烯丙基硅分子 本身就连有亲电试剂，即可将上述

13、分子间的反应模式转变为分子内的反应模式。回答下列问题： 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应，即可分别提供骈环化合物和螺环化合物的简便合成法。 智浪教育 普惠英才文库 （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（ ） 37 氧化氮，对环境造成污染，现有绿色化学反应方法如下，请填入各试剂完成该反应 A B C D E F 38以不多于四个碳原子的烃为原料合成下列化合物： （ 1） （ 2） （ 3） 39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： ；赖默一梯曼反应：

14、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应产物： ？ ？ ？ （ a） （ b） （ c） （ 2）试推测下面两个有机反应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 ?智浪教育 普惠英才文库 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重要的人名反应。 40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，如两个世纪以前所发明的格氏试剂，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

15、： CH3 R 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）试完成下列基本合成反应： ？ ？ ？ ？ （ 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 。 41用苯乙烯制取 ，你认为须经过哪些步骤，请写明各步反应属性。 42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。 智浪教育 普惠英才文库 参考答案（ F3） 1 2 A： B： C： D： 合成 2CH3CH2MgB

16、r 4CH3CHO 6 8 9 3 （ 1） （ 2） （ 3） （ 4） （ 5） 4 5 2CH2 CH2 O2 /22 CuClPdCl 2CH3CHO 2CH3CHO O2 MnCOOCH 23 )( 2CH3COOH CH2 CH2 H18O H ，加压/42SOH C2H5 18OH 智浪教育 普惠英才文库 CH3COOH C2H5 18OH /浓硫酸 CH3CO18OC2H5 H2O 6 CH4 Cl2 h CH3Cl CH3Cl NaOH CH3OH NaCl 2CH4 Co1500 C2H2 3H2 HC CH CH3CHO CH3CHO 4KMnO CH3COOH CH3O

17、H CH3COOH CH3COOCH3 7 8 CH3CH2CH2OH 浓 42SOH CH3CH CH2 CH3CH CH2 Br 2 （醇）KOH 2NaNH CH3 C CH CH3 C CH 22Br 9 10 提示：先发生消去反应生成 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 11 （ 1）苯甲酸乙酯的合成： 5 CH3 6KMnO4 9H2SO4 5 COOH 3K2SO4 6MnSO4 14H2O COOH C2H5OH H COOC2H5 H2O （ 2） o氨基苯甲酸的合成： CH3 HNO3（浓） 42SOH浓 H2O 5 6KMnO4 9H2SO4 5 3K2SO4 6MnSO4 14H2O