高中化學(xué)競(jìng)賽題-有機(jī)合成

中學(xué)化學(xué)競(jìng)賽試題資源庫(kù)——有機(jī)合成A組．6－羰基庚酸是合成某些高分子材料和藥物的重要中間體。某試驗(yàn)室以溴代甲基環(huán)己烷為原料合成6－羰基庚酸。請(qǐng)用合成反應(yīng)流程圖表示出最合理的合成方案（注明反應(yīng)條件）提示：①合成過(guò)程中無(wú)機(jī)試劑任選，②如有須要，可以利用試卷中出現(xiàn)過(guò)的信息，③合成反應(yīng)流程圖表示方法示例如下：A：B：C’：A：B：C’：D：

合成2CH3CH2MgBr4CH3CHO689RBr＋MgRMgBrRCH2OMgBrRCH2OH②有機(jī)酸和PCl3反應(yīng)可以得到羧酸的衍生物酰鹵：③苯在AlCl3催化下能與鹵代烴作用生成烴基苯：有機(jī)物A、B分子式均為C10H14O，與鈉反應(yīng)放出氫氣并均可經(jīng)上述反應(yīng)合成，但卻又不能從羰基化合物干脆加氫還原得到。A與硫酸并熱可得到C和C’，而B得到D和D’。C、D分子中全部碳原子均可共處于同一平面上，而C’和D’卻不行。請(qǐng)以最基礎(chǔ)的石油產(chǎn)品（乙烯、丙烯、丙烷、苯等）并任選無(wú)機(jī)試劑為原料依下列路途合成B，并給出A、C’、D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及下述指定結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。合成B的路途：（1）（1）

（2）

（3）

（4）

（5）（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：又知苯酚與濃硫酸易發(fā)生磺化反應(yīng)：請(qǐng)用化學(xué)方程式表示苯、水、溴、鐵、濃硫酸及燒堿等為原料，合成的過(guò)程。①2CH2＝CH2＋O22CH3CHO

②2CH3CHO＋O22CH3①2CH2＝CH2＋O22CH3CHO

②2CH3CHO＋O22CH3COOH

③CH2＝CH2＋H18O－HC2H5－18OH

④CH3COOH＋C2H5－18OHCH3CO18OC2H5＋H2OCHCH4＋Cl2CH3ClCH3Cl＋NaOH→CH3OH＋NaCl

2CH4C2H2＋3H2HC≡CHCH3CHOCH3CHOCH3COOHCH3OH＋CH3COOHCH3COOCH3CH4C＋2H22CH4C2H2＋3H2試以自然氣為唯一有機(jī)原料合成乙酸甲酯，寫出方程式。．已知下列有關(guān)反應(yīng)：現(xiàn)用烴A（碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為92.31%）、Br2、O2等為原料通過(guò)多五步反應(yīng)合成以下這種物質(zhì)，請(qǐng)寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式：①①CH3CH2CH2OHCH3CH＝CH2②CH3CH＝CH2＋Br2→③④CH3－C≡CH⑤CH3－C≡CH－C≡C－試以丙醇和溴為主原料，寫出制取1，1，2，2－四溴丙烷的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式（其他試劑可自選，有機(jī)物寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式）：①

②

．以C2H5OH為原料，加入必要的無(wú)機(jī)試劑合成CH3CH①

②

提示：先發(fā)生消去反應(yīng)生成2－甲基丙烯，再加溴生成2－甲基－1，2－二溴丙烷，然后再將其水解．以BrCH2提示：先發(fā)生消去反應(yīng)生成2－甲基丙烯，再加溴生成2－甲基－1，2－二溴丙烷，然后再將其水解（1）苯甲酸乙酯的合成：（1）苯甲酸乙酯的合成：

5－CH3＋6KMnO4＋9H2SO4→5－COOH＋3K2SO4＋6MnSO4＋14H2O

－COOH＋C2H5OH－COOC2H5＋H2O

（2）o－氨基苯甲酸的合成：

－CH3＋HNO3（濃）＋H2O

5＋6KMnO4＋9H2SO4→5＋3K2SO4＋6MnSO4＋14H2O

＋3H2SO4＋3Fe→＋3FeSO4＋2H2O

（3）p－氨基苯甲酸的合成：

－CH3＋HNO3（濃）O2N－－CH3＋H2O

5O2N－－CH3＋6KMnO4＋9H2SO4→5O2N－－COOH＋3K2SO4＋6MnSO4＋14H2O

O2N－－COOH＋3H2SO4＋3Fe→H2N－－COOH＋3FeSO4＋2H2O

（3）m－氨基苯甲酸的合成：

5－CH3＋6KMnO4＋9H2SO4→5－COOH＋3K2SO4＋6MnSO4＋14H2O

－COOH＋HNO3（濃）＋H2O

＋3H2SO4＋3Fe→＋3FeSO4＋2H2OB組

A：A：B：C：D：E：F：

．化合物J是一種含有兩個(gè)四元環(huán)的化合物，它可以經(jīng)過(guò)下列合成路途合成。寫出各步合成產(chǎn)物A～F以及化合物

．由乙炔合成乙酸正丁酯（1）（a）NH（1）（a）NH3＋3H2C＝CHCN→N(CH2CH2CN)3

（b）N(CH2CH2CN)3＋6H2→N(CH2CH2CH2NH2)3

（c）N[CH2CH2CH2N(CH2CH2CH2NH2)2]3

（2）48

（3）（a）93mol（b）6.54×10－26m3(C2H5)2NH＋H2C＝CHCO2Et(C2H5)2N－CH2CH2CO2Et（注：Et為乙基）一個(gè)分子樹可通過(guò)下列反應(yīng)得到：①NH3用過(guò)量的丙烯睛（H2C＝CHCN）處理得到含有3個(gè)氰基的產(chǎn)物②上述得到的產(chǎn)物在催化劑作用下用H2催化還原，得到一種帶有三個(gè)伯胺（－NH2）的產(chǎn)物。③這種初級(jí)伯胺產(chǎn)物再用過(guò)量的丙烯腈處理。④步驟③的產(chǎn)物再在催化劑作用下用H2氫化，得到六胺化合物。這就是一種支化大分子的起先。（1）（a）步驟①的反應(yīng)方程式；（b）步驟②的反應(yīng)方程式；（c）步驟④氫化得到的反應(yīng)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。用丙烯腈處理的結(jié)果和氨基的還原結(jié)果可以重復(fù)幾次，最終形成帶有伯胺基團(tuán)的球形分子（－NH2已位于表面）。（2）計(jì)算經(jīng)5次全循環(huán)（第一次循環(huán)由步驟①＋②組成）后，在分子樹上有幾個(gè)末端基？（3）（a）每摩爾NH3，進(jìn)行5次循環(huán)時(shí)，共需丙烯腈的物質(zhì)的量為mol。（b）分子樹每經(jīng)一次循環(huán)分子直徑增加約1nm。計(jì)算5次循環(huán)后分子樹的體積。（1）CaC（1）CaC2＋H2O→HC≡CHHC≡CCH2OH

（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的制備

方法一CH2＝CH2

CH3CH＝CH2＋HBrCH3CH2CH2BrCH3CH2CH2MgBr

CH3(CH2)3CH2OHCH3(CH2)3CH2BrCH3(CH2)3CH2MgBrCH3(CH2)5CH2OHCH3(CH2)5CH2Br（此法較好）

方法二CH3CH2CH2Br＋HC≡CHCH3CH2CH2C≡CH

CH3CH2CH2CH＝CH2CH3(CH2)3CH2BrCH3(CH2)3CH2C≡CH

CH3(CH2)3CH2CH＝CH2CH3(CH2)5CH2Br

B的制備：

CH3(CH2)5CH2Br＋HC≡CCH2OHCH3(CH2)5CH2C≡CCH2OH

（2）C的合成：

CH3(CH2)5CH2C≡CCH2OHCH3(CH2)5CH2C≡CCH2Br

CH3(CH2)5CH2C≡CCH2Br＋HC≡CCH2OH

CH3(CH2)5CH2C≡CCH2C≡CCH2OH

（4）C＋H2DC＋H2EHC≡CCH2OH＋RBrRC≡CCH2OHA化合物B，C，D和E均可以經(jīng)由上述反應(yīng)合成CH3(CH2)5CH2C≡CCH2OHCH3(CH2)5CH2C≡CCH2C≡CCH2OHBCCH3(CH2)11CH2OHDE（1）用反應(yīng)式表示由電石和甲醛以及必要的無(wú)機(jī)試劑為原料制備A的各步反應(yīng)，并注明必要的反應(yīng)條件。（2）用系統(tǒng)命名法命名化合物B，C，D。（3）以乙烯、丙烯、乙炔、化合物A以及必要的無(wú)機(jī)試劑為原料合成B和C，以反應(yīng)式表示。（4）由化合物C可以制得D和E，請(qǐng)分別寫出反應(yīng)所須要的條件。．以下圖中的A物質(zhì)來(lái)制取B物質(zhì)，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：AB方案一：CaC2CH≡方案一：CaC2CH≡CHH2C＝CHBrCH3CH2BrCH3CH2MgBrCH3CH2CH(OMgBr)CH3CH3CH2CH(OH)CH3CH3CH2COCH3CH3CH2(OH)C(CH3)C≡CHCH3CH＝C(CH3)C≡CH（HC≡CHCH3CHO）方案二：CaC2CH≡CHCH3CHOCH3CH2(OH)CH2CHOCH3CH2(OH)CHClCHOCH3CH(OH)CHClCH2OHCH2＝CHCHCl＝CH2CH3CH＝CClCH3CH3CH＝C(CH3)C≡CHCaC2CH≡CHCaC2CH≡CHHC≡CHH2C＝CHHC≡CHH2C＝CH—C≡CHH2C＝CH—CH＝CH2[]

．運(yùn)用逆合成法設(shè)計(jì)化合物的合成路途。所用的有機(jī)物不超過(guò)4個(gè)碳，無(wú)機(jī)試劑任選。

．運(yùn)用逆合成法設(shè)計(jì)化合物的合成路途。所用有機(jī)物不超過(guò)4個(gè)碳，無(wú)機(jī)試劑任選。

．試用煤焦油產(chǎn)品合成4－硝基二苯酮：

．寫出以甲苯為主要原料合成麻黃素的合成路途。

．用甲苯和任選無(wú)機(jī)試劑合成化合物：

．異戊二烯是合成橡膠的原料。它可用乙炔與丙酮為原料來(lái)合成，你如何以不超過(guò)二個(gè)碳原子的有機(jī)化合物為原料及必要的無(wú)機(jī)試劑來(lái)合成CH2＝C＝CH2（異戊二烯）。

．試從及C≤2的有機(jī)化合物為原料合成。

提示：逆向合成法：在羥基α－碳處切斷另外醇的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是羥基碳上連有兩個(gè)相同的基團(tuán)，可考慮格氏試劑與酯的反應(yīng)方法來(lái)合成。（1）A：CH3CH2CH2ClC：G：（1）A：CH3CH2CH2ClC：G：

（2）＋HCHO

（3）E能發(fā)生碘仿反應(yīng)，＋3I2＋NaOH（H2O）→＋3HI＋CHI3↓（＋CHI3↓）

（4）

（5）CH3CH2CH2OHCH3CH2CHOCH3CH2COOHCH3CH2COCl（或）EFG已知化合物C沒(méi)有對(duì)映異構(gòu)體，而F有對(duì)映異構(gòu)體；G是三種物質(zhì)的混合物；R為不超過(guò)4個(gè)碳原子的烴基。試回答：（1）寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：ACG（2）寫出D→E配平的方程式：（3）E能否發(fā)生碘仿反應(yīng)，若能，寫出反應(yīng)方程式：（4）寫出F的費(fèi)歇爾投影式，并命名。（5）以苯和正丙醇為原料，無(wú)機(jī)試劑任取，合成化合物正丙苯。C組（A）是溴與雙鍵的親電加成反應(yīng)，（B）酯在堿催化下起水解反應(yīng)，（C）是酚氧負(fù)離子與其反應(yīng)Br所連的碳原子發(fā)生飽和碳原子上的親核取代反應(yīng)，（D）在堿性條件下的消去HBr反應(yīng)，（E）是中和反應(yīng)。．（A）是溴與雙鍵的親電加成反應(yīng)，（B）酯在堿催化下起水解反應(yīng)，（C）是酚氧負(fù)離子與其反應(yīng)Br所連的碳原子發(fā)生飽和碳原子上的親核取代反應(yīng)，（D）在堿性條件下的消去HBr反應(yīng)，（E）是中和反應(yīng)。問(wèn)：（A）是反應(yīng)，（B）是反應(yīng)，（C）是反應(yīng)，（D）是反應(yīng)，（E）是反應(yīng)。

．寫出下面反應(yīng)的合理歷程（用表示電子對(duì)的轉(zhuǎn)移，用表示單電子轉(zhuǎn)移），并寫出各步可能的中間體。

駢環(huán)化合物

駢環(huán)化合物

設(shè)計(jì)：

例：

螺環(huán)化合物：

設(shè)計(jì)：

例；E－X為親電試劑，例如由代烴（RX），酷鹵（RCOX）等為了擴(kuò)展上述反應(yīng)在合成中的應(yīng)用，設(shè)計(jì)參與反應(yīng)的烯丙基硅分子本身就連有親電試劑，即可將上述分子間的反應(yīng)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿觾?nèi)的反應(yīng)模式。回答下列問(wèn)題：請(qǐng)舉例設(shè)計(jì)兩種在適當(dāng)位置連有親電試劑的環(huán)狀烯丙基硅烷進(jìn)行分子內(nèi)反應(yīng)，即可分別供應(yīng)駢環(huán)化合物和螺環(huán)化合物的簡(jiǎn)便合成法。（注：駢環(huán)化合物骨架為兩個(gè)環(huán)共用一個(gè)邊者（），螺環(huán)化合物骨架為兩個(gè)環(huán)共用一個(gè)碳原子者（）．＋氧化氮，對(duì)環(huán)境造成污染，現(xiàn)有綠色化學(xué)反應(yīng)方法如下，請(qǐng)?zhí)钊敫髟噭┩瓿稍摲磻?yīng)（1）（1）

（2）

（3）

（1）（2）（3）（1）（a）（b）

命名：9，10一菲醌命名：2—（1）（a）（b）

命名：9，10一菲醌命名：2—氧代環(huán)己基甲醛

（c）

命名：鄰乙酰氧基苯乙酮

（2）①

②

（3）；俗稱：香豆素。

合成方法：（賴默一梯曼反應(yīng)）；

（柏金反應(yīng)）；

→香豆素。等。（1）下面三個(gè)有機(jī)化合物分子中均含有兩個(gè)羰基，首先請(qǐng)為它們命名，再試推想它們?cè)趬A性條件下的反應(yīng)產(chǎn)物：？？？（a）（b）（c）（2）試推想下面兩個(gè)有機(jī)反應(yīng)在堿性條件下進(jìn)行的具體機(jī)制：①②（3）上一問(wèn)中（2）的起始物是一種特別重要的有機(jī)化合物，你能說(shuō)出它的俗稱嗎?請(qǐng)用簡(jiǎn)潔的有機(jī)原料和必要的無(wú)機(jī)試劑合成它，并指出其中涉及到的重要的人名反應(yīng)。（1）①②

（1）①②

③④

⑤

⑥

⑦

⑧

（2）逆向分析：

合成：HH

不久以前，人們又利用二巰醇完成對(duì)羰基正性碳的極性轉(zhuǎn)換：＋CH3R人們預(yù)料這個(gè)極性轉(zhuǎn)換將有比格氏試劑更為廣袤的應(yīng)用前景；（1）試完成下列基本合成反應(yīng)：①？ ②？③？ ④？⑤ ⑥⑦ ⑧（2）試?yán)肅1、C2的有機(jī)物為唯