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中学化学竞赛试题资源库有机合成A组 A： B： C： D：合成2CH3CH2MgBr 4CH3CHO 6 8 9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：RBrMgRMgBrRCH2OMgBrRCH2OH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： （1）CH2CCH CH2CBr2CHBr2（2）（3） （4）消去 （5）加成茚是一种碳氢化合物，其结构为，茚有一种同分异构体A，A分子中的碳原子不完全在同一平面上，且A分子中含有一个苯环，A有如下变化关系：已知：RXROHHX一个碳原子上同时连两个羟基不稳定，会失水形成羰基B、C、D、E、F的分子结构中均有一个苯环根据变化关系和已知条件，试回答（1）A是 ，B是 （均填结构简式）；（2）写出E经缩聚生成高聚物的化学方程式： ；（3）写出F经加聚生成高聚物的化学方程式： ；（4）E®F的反应类型是 反应；（5）茚与硫酚SH反应生成的反应类型是 反应。 （1）（2）（3）（4）（5）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。（4）由乙炔合成CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3。（5）由CH3CH2CH2CHO合成 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。 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应步骤。 CH4Cl2CH3Cl CH3ClNaOHCH3OHNaCl 2CH4C2H23H2 HCCHCH3CHO CH3CHOCH3COOH CH3OHCH3COOHCH3COOCH3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：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。 已知下列有关反应：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应合成以下这种物质，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，反应过程如下：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应方程式（其他试剂可自选，有机物写结构简式）： 以C2H5OH为原料，加入必要的无机试剂合成CH3CH2CH2CH2OH。 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程式。 由甲苯为原料，加入必要的有机、无机试剂合成ClCH2SO3H 环氧树脂（一种黏合剂）的重要原料是环氧氯丙烷（），试以丙烯为原料加必要的试剂合成之。 （1）苯甲酸乙酯的合成：5CH36KMnO49H2SO45COOH3K2SO46MnSO414H2OCOOHC2H5OHCOOC2H5H2O（2）o氨基苯甲酸的合成：CH3HNO3（浓）H2O56KMnO49H2SO453K2SO46MnSO414H2O3H2SO43Fe3FeSO42H2O（3）p氨基苯甲酸的合成：CH3HNO3（浓）O2NCH3H2O5O2NCH36KMnO49H2SO45O2NCOOH3K2SO46MnSO414H2OO2NCOOH3H2SO43FeH2NCOOH3FeSO42H2O（3）m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氨基苯甲酸反应的化学方程式。B组 （1）同分异构 分子内反应 （2）双键、苯环、醚键、酯键 （3）C18H16O5 苯基丙炔酸3，4，5甲氧基苯酯 （4）2 （5）加成反应 （6）溶剂 强2000年一个中国留学生在日本Kyushu 大学意外地发现了一个重要的药物合成原理，文献摘要图片如右图所示：解答下列问题：（1）A与B的关系是 ；图片中英文molecular为“分子”， 则Intramolecular reaction的中文意思是 ；（2）产物B分子中共有哪些官能团： （3）A的化学式为 ；命名为： 。（4）该反应的活泼中间体是PdO2CCF3，则中间体中Pd的化合价是_；（5）该反应属于_反应；（6）该反应中CF3COOH 的主要作用是_，其酸性比醋酸 （强、弱）。 试填写下列反应流程的试剂，产物及反应条件 A： B： C： D： E： F：写出下列合成步骤中AE的结构式。 化合物J是一种含有两个四元环的化合物，它可以经过下列合成路线合成。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 （1）（a）NH33H2CCHCNN(CH2CH2CN)3（b）N(CH2CH2CN)36H2N(CH2CH2CH2NH2)3（c）NCH2CH2CH2N(CH2CH2CH2NH2)23（2）48（3）（a）93mol （b）6.54×1026m3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)2NHH2CCHCO2Et(C2H5)2NCH2CH2CO2Et（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（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 ； （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 。 （1）A： B： C： D： （2）布洛芬系统命名：2-对-异丁苯基-丙酸 或2-4-(3-甲基丙基)-苯基-丙酸1997年BHC公司因改进常用药布洛芬的合成路线获得美国绿色化学挑战奖：旧合成路线：新合成路线： （1）B：C：D： （2）B为 3-硫甲基-1，2-环氧丙烷或甲基-2，3环氧丙基硫醚；C为：2-羟基-3-硫甲基-丙肼 或1-硫甲基-3-肼基-2-丙醇 （3）气，H2O和CH3OH为液态主要是由于存在分子间氢键，H2S无氢键而呈气态，CH3SH也无氢键，故也可能也是气态。新药麦米诺的合成路线如下：（1）确定B、C、D的结构式（填入方框）。（2）给出B和C的系统命名：B为 ；C为： 。（3）CH3SH在常温常压下的物理状态最可能是 （填气或液或固），作出以上判断的理由是： （1）写出A、B、C、D的结构式（填入方框内）。（2）布洛芬的系统命名为： 。 （1）CaC2H2OHCCHHCCCH2OH（2）B：2癸炔1醇 C：2，5十三碳二炔1醇D：（2Z，5Z）2，5一十三碳二烯1醇（3）其中：*（a）CH3(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)5CH2CCCH2OH（2）C的合成：CH3(CH2)5CH2CCCH2OHCH3(CH2)5CH2CCCH2BrCH3(CH2)5CH2CCCH2BrHCCCH2OHCH3(CH2)5CH2CCCH2CCCH2OH（4）CH2D 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：HCCCH2OHRBrRCCCH2OH A化合物B，C，D和E均可以经由上述反应合成CH3(CH2)5CH2 CCCH2OH CH3(CH2)5CH2 CCCH2 CCCH2OH B C CH3(CH2)11CH2OHD 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。 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 方案一：CaC2CHCHH2CCHBrCH3CH2Br CH3CH2MgBrCH3CH2CH(OMgBr)CH3CH3CH2CH(OH)CH3CH3CH2COCH3CH3CH2(OH)C(CH3)CCHCH3CHC (CH3)CCH（HCCHCH3CHO） 方案二：CaC2CHCH CH3CHOCH3CH2(OH)CH2CHO CH3CH2(OH)CHClCHO CH3CH(OH)CHClCH2OHCH2CHCHClCH2CH3CHCClCH3CH3CHC (CH3)CCH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）。 CaC2CHCH 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）。 HCCHH2CCHCCHH2CCHCHCH2 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（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黄素的合成路线。 用甲苯和任选无机试剂合成化合物： 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应方法来合成。 “敌稗”的构造式为，是一种有机农药，试以苯和丙醇为原料，写出其合成的反应方程式。 （1）CH2CH2O2CH3CHO CH3CHOO2CH3COOHCH3COOHCl2ClCH2COOH （2）能合成；三氯苯中，2,4位氯为吸电子基，使1位氯活化，易受OCH2COO进攻而发生亲核取代反应：ClCH2COOHOCH2COO（1）以2，4氯苯酚和乙烯为原料合成除草剂2，4D：，写出各步反应的化学方程式（不要求配平）。（2）以1，2，4三氯苯和乙烯为原料，能否合成2，4D？简述其理由。（必要时用化学方程式表达）C组 （A）是溴与双键的亲电加成反应，（B）酯在碱催化下起水解反应，（C）是酚氧负离子与其反应Br所连的碳原子发生饱和碳原子上的亲核取代反应，（D）在碱性条件下的消去HBr反应，（E）是中和反应。问：（A）是 反应，（B）是 反应，（C）是 反应，（D）是 反应，（E）是 反应。 骈环化合物设计：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，下列反应是烯丙基硅烷的重要反应模式。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。（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，现有绿色化学反应方法如下，请填入各试剂完成该反应 （1）A：CH3CH2CH2Cl C： G： （2）HCHO （3）E能发生碘仿反应，3I2NaOH（H2O）3HICHI3（CHI3） （4） （5）CH3CH2CH2OHCH3CH2CHOCH3CH2COOH CH3CH2COCl（或）A（RCl）BCDEFG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DE配平的方程式：（3）E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。 （1）A： B： C： （2）反应I 及反应II中参加反应的化合物所有原子均容易组成中间体A及B，充分体现了绿色化学中的原子经济性原则。 另一方面，上述合成笼状化合物C的三个反应均具有原料毒性小，反应副产物少的特点，符合绿色化学中与环境友好的要求。目标产物C（分子式C11H12O2）可通过如下合成路线合成：该合成路线涉及3个著名有机反应，分别举例介绍如下：反应是DielsAlder反应：共轭双烯与烯烃或炔烃共热生成环已烯的衍生物，例如：反应是22环加成反应：在光照下两分子烯烃可双聚成环丁烷衍生物，举例如下；若分子内适当位置有2个CC键，也有可能发生分子内的22环加成反应，反应III是酮还原偶联反应，在二碘化钐等还原剂作用下两分子酮被还原并偶联生成相邻的二醇，例如：（1）画出A、B、C的结构式，请尽可能清楚地表达出它们的立体结构。（2）上述合成反应体现了哪些绿色化学的特征？ （1）3苯基1丙醇 （2） （3）强筋松B是一种肌肉松弛剂，可由化合物A与异氰酸钠、氯化氢作用而制得：（1）用系统命名法命名A。（2）请你设计一条以甲苯、环氧乙烷及必要的无机试剂为原料合成A的合理路线。（3）催眠药凡眠特C与强筋松同属氨基甲酸酯类化合物，它可由乙炔与环己酮按下述路线合成：请写出C的结构式。 A：；B：；C：；D：；E：；G：；H：动物之间的信息传递除了声音、光电信号外，在低等动物中，如昆虫，还能分泌化学物质作为种群个体之间的通讯工具，这就是所谓“化学通讯”。棉铃象（一种象鼻虫）的性引诱剂就是这类化学物质。它是混合物，含有单环萜烯醇E和萜烯醛F和H。人工合成棉铃象性引诱剂是杀灭这种棉花害虫的绿色农药。其合成路线如下：问题：分别写出上面以A、B、C、D、E、G、H为代号的各化合物的结构简式。 （1）（a） （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（2）（3）；俗称：香豆素。合成方法：（赖默一梯曼反应）；（柏金反应）；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：；赖默一梯曼反应：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?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。 （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：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。 （A）烯烃与Br2亲电加成（B）卤代消去反应（RONa/ROH）（C）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作催化剂还原产物为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，请写明各步反应属性。 （1）（2） （3）2，6二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（91）第 25 页 共 25 页