有机合成难题

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,有机合成专题,1、由甲苯、丙二酸二乙酯及必要试剂合成：,解：分析，先进行分子切片按照原料的分子结构，切成几块,小结本题涉及到的反应规律,1.苯环上的定位取代规则；,卡宾,的制备及其反应活性。,2.炭负离子的形成过程及其亲核取代反应。,3.酰卤化试剂；苯环上的酰化反应。,4.三氯化铝的催化原理。,5.TM与AM的关系是分子切片的依据；质量守恒在有机合成中的应用。,2、由C,3,或C,3,右边 有机物合成：,解：,小结本题涉及到的反应规律,1.丙酮的羰基及a-H的反应：亲核加成，强碱性条件下炭负离子的形成，,碘仿反应,。,2.脱羧反应的规律：羧酸钠受热分解；同一个炭上有双羧基酸化受热不稳定，脱去其中之一。,3.亲核试剂有哪些？,4.炭链增长的反应小结。,3、由乙炔、C2或C2以下有机物合成：(叶醇，一种香料),解：先进行分子切片，找到原料分子的结构，组成单元，C2常用原料就是乙烯，乙醇，乙酸，乙醛等。,小结本题涉及到的反应规律,1.伍兹（乌兹）反应炭链伸长，注意有机反应的无机规律：复分解反应发生的条件。,2.格林试剂的制备及其用途。,3.环氧乙烷在有机合成中的运用。,4.顺反异构及其控制。液氨及林德拉曼催化剂顺反控制原理，空间位阻效应。,4、由苯、异丙醇、乙酸、乙醇合成：,小结本题涉及到的反应规律,1.有机物的氧化还原反应。常见的氧化剂和还原剂以及他们的和使用条件，作为特征反应条件的辨认。,2.成环反应的类型。,3.醛酮缩合反应的条件极其应用。,5.写出字母代表的化合物的结构：,小结本题涉及到的反应规律:,1.炭负离子的反应历程；亲电取代反应；,2.成环反应之亲核加成与环内酯生成反应,第6题:,化合物A、B、C是著名的香料,结构依次如下：,1、用系统命名法命名A和B。,2、写出化合物C分别与下列试剂反应的主要产物,（1）NaOHH,2,O/；H，并写出产物的系统名称。,（2）KMnO,4,/H,（3）O,3,；H,2,O/Zn,3、请你以苯和乙烯、丙烯及必要的无机试剂为原料，设计一条合成A的路线。,4、请你以甲苯和2甲基丙烯及必要的无机试剂为原料，设计另一条合成A的路线。,5、以甲苯、丙烯及必要的无机试剂为原料合成B。,第,6,题,答案链接,小结本题涉及到的反应规律：,1.酯的水解反应；烯烃的氧化规律,2.基本的有机原料从头合成的一般思路,3.最常见的有机反应特征及其条件（一眼要看出来）,历届全国高中化学竞赛试题选讲,（2000-3）1999年合成了一种新化合物，本题用X为代号。用现代物理方法测得X的相对分子质量为64；X含碳93.8%,含氢6.2%；X分子中有3种化学环境不同的氢原子和4种化学环境不同的碳原子；X分子中同时存在C-C、C=C和CC三种键，并发现其C=C键比寻常的C=C短。,3-1X的分子式是_（2分）,3-2请将X的可能结构式画在下面。（4分）,（2000-10）据统计,40%的飞机失事时机舱内壁和座椅的塑料会着火冒烟，导致舱内人员窒息致死。为此，寻找装修机舱的阻燃聚合物是化学研究的热点之一。最近，有人合成了一种叫PHA的聚酰胺类高分子，即主链内有“酰胺键”（-CO-NH-）。温度达180200时，PHA就会释放水变成PBO(结构式如附图所示)，后者着火点高达600,使舱内人员逃离机舱的时间比通常增大10倍。该发明创造的巧妙之处还在于，PHA是热塑性的（加热后可任意成型），而PBO却十分坚硬,是热固性的（加热不能改变形状）。,10-1写出PHA的结构式。（3分）,10-2根据高分子结构来解释，为什么PHA有热塑性而PBO却是热固性的。（2分）,（2000-13）某烃A，分子式为C7H10，经催化氢化生成化合物B（C7H14）。A在HgSO4催化下与水反应生成醇，但不能生成烯醇式结构（该结构可进一步转化为酮）。A与KMnO4剧烈反应生成化合物C，结构式如下：。试画出A的可能结构的简式。（9分）,（2001-3）最近报道在100的低温下合成了化合物X，元素分析得出其分子式为C5H4，红外光谱和核磁共振表明其分子中的氢原子的化学环境没有区别，而碳的化学环境却有2种，而且，分子中既有CC单键，又有CC双键。温度升高将迅速分解。,X的结构式是：,（2001-8）新药麦米诺的合成路线如下,：,81 确定B、C、D的结构式（填入方框）。,82 给出B和C的系统命名：B为,；C为：,。,83 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：,（2001-9）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,91 写出A、B、C、D的结构式（填入方框内）。,92 布洛芬的系统命名为：,。,（2002-7）据报道，我国酱油出口因“氯丙醇”含量超标而受阻。,1据研究，酱油中的“氯丙醇”的来源可能是酱油原料中的杂质脂肪水解产物甘油的羟基被氯取代的衍生物；另一来源可能是用离子交换树脂纯化水配制酱油，由于交换树脂采用1，2环氧3氯丙烷（代号A）作交联剂，残留的A水解会产生“氯丙醇”；此外，A还可能来自包装食品的强化高分子材料。试写出由甘油得到的“氯丙醇”的结构简式和A水解的反应方程式，反应涉及的有机物用结构简式表示。,2在同一个碳上同时有2个羟基或者一个羟基和一个氯原子的“氯丙醇”是不稳定的，在通常条件下会发生消除反应，请给出2个反应方程式作为例子。,（2002-8）化合物A和 B的元素分析数据均为C 85.71%，H 14.29%。质谱数据表明A和B的相对分子质量均为84。室温下A和B均能使溴水褪色，但均不能使高锰酸钾溶液褪色。A与HCl反应得2，3二甲基2氯丁烷，A催化加氢得2，3二甲基丁烷；B与HCl反应得2甲基3氯戊烷，B催化加氢得2，3二甲基丁烷。,1写出A和B的结构简式。,2写出所有与A、B具有相同碳环骨架的同分异构体，并写出其中一种异构体与HCl反应的产物。,（2003-11）某烯烃混合物的摩尔分数为十八碳-3,6,9-三烯 9%,十八碳-3,6-二烯 57，十八碳-3-烯 34。,111 烯烃与过氧乙酸可发生环氧化反应，请以十八碳-3,6,9-三烯为例，写出化学反应方程式。,112 若所有的双键均被环氧化，计算1摩尔该混合烯烃需要多少摩尔过氧乙酸。,113 若上述混合烯烃中只有部分不饱和键环氧化，请设计一个实验方案，用酸碱滴定法测定分离后产物的环氧化程度：简述实验方案；写出相关的反应方程式和计算环氧化程度（）的通式。,（2003-12）中和1.2312 g平面构型的羧酸消耗18.00 mL 1.20 mol/L NaOH溶液，将该羧酸加热脱水，生成含碳量为49.96的化合物。确定符合上述条件的摩尔质量最大的羧酸及其脱水产物的结构式，简述推理过程。,（2004-10）有一种测定多肽、蛋白质、DNA、RNA等生物大分子的相对分子质量的新实验技术称为ESI/FTICRMS，精度很高。用该实验技术测得蛋白质肌红朊的图谱如下，图谱中的峰是质子化肌红朊的信号，纵坐标是质子化肌红朊的相对丰度，横坐标是质荷比,m,/,Z,，,m,是质子化肌红朊的相对分子质量，,Z,是质子化肌红朊的电荷（源自质子化，取正整数），图谱中的相邻峰的电荷数相差1，右起第4峰和第3峰的,m,/,Z,分别为1542和1696。求肌红朊的相对分子质量(,M,)。,（2004-11）家蝇的雌性信息素可用芥酸（来自菜籽油）与羧酸X（摩尔比11）在浓NaOH溶液中进行阳极氧化得到。,家蝇雌性信息素 芥 酸,1写出羧酸X的名称和结构式以及生成上述信息素的电解反应的化学方程式。,2该合成反应的理论产率（摩尔分数）多大？说明理由。,（2004-12）2004年是俄国化学家马科尼可夫（V.V.Markovnikov，18381904）逝世100周年。马科尼可夫因提出CC双键的加成规则（Markovnikov Rule）而著称于世。本题就涉及该规则。给出下列有机反应序列中的A、B、C、D、E、F和G的结构式，并给出D和G的系统命名。,（2005-6）,写出下列反应的每步反应的主产物（,A,、,B,、,C,）的结构式；若涉及立体化学，请用,Z,、,E,、,R,、,S,等符号具体标明。,B是两种几何异构体的混合物。,（2005-7）7-1 给出下列四种化合物的化学名称：,A.B.,C.D.,7-2 常用上述溶剂将芳香烃和丁二烯等化工原料从石油馏分中抽提出来，请简要说明它们的作用原理。,7-3 选出下列顺磁性物种（用物种前面的字母表示）:,A.Cr(H2O)62+B.Fe(CO)5 C.N2O-ON2 D.N(C6H4OCH3)3+,第2006-9题,（10分）,环磷酰胺是目前临床上常用的抗肿瘤药物，国内学者近年打破常规，合成了类似化合物，其毒性比环磷酰胺小，若形成新药，可改善病人的生活质量，其中有一个化合物的合成路线如下，请完成反应，写出试剂或中间体的结构。,注：,NBS 即N-溴代丁二酰亚胺,；,F,是（,C16H25N5O4PCl）,。,第2006-10题,（10分）以氯苯为起始原料，用最佳方法合成1-溴-3-氯苯(限用具有高产率的各反应，标明合成的各个步骤)。,2007-1-3 2003年5月报道，在石油中发现了一种新的烷烃分子，因其结构类似于金刚石，被称为“分子钻石”，若能合成，有可能用做合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如下：,该分子的分子式为,；,该分子有无对称中心？,该分子有几种不同级的碳原子？,该分子有无手性碳原子？,该分子有无手性？,第2007-8题（4分）,用下列路线合成化合物C：,反应结束后，产物中仍含有未反应的A和B。,8-1 请给出从混合物中分离出C的操作步骤；简述操作步骤的理论依据。,8-2 生成C的反应属于哪类基本有机反应类型。,第2007-9题（10分）,根据文献报道，醛基可和双氧水发生如下反应：,为了合成一类新药，选择了下列合成路线：,9-1 请写出A的化学式，画出B、C、D和缩醛G的结构式。,9-2 由E生成F和F生成G的反应分别属于哪类基本有机反应类型。,9-3 请画出化合物G的所有光活异构体。,第2007-11题（12分）,石竹烯（Caryophyllene,C15H24）是一种含双键的天然产物，其中一个双键的构型是反式的，丁香花气味主要是由它引起的，可从下面的反应推断石竹烯及其相关化合物的结构。,反应1：,反应2：,反应3：,反应4：,石竹烯异构体异石竹烯在反应1和反应2中也分别得到产物A和B，而在经过反应3后却得到了产物C的异构体，此异构体在经过反应4后仍得到了产物D。,11-1 在不考虑反应生成手性中心的前提下，画出化合物A、C以及C的异构体的结构式；,11-2 画出石竹烯和异石竹烯的结构式；,11-3 指出石竹烯和异石竹烯的结构差别。,第2008-9题(7分),化合物,A,、,B,和,C,互为同分异构体。它们的元素分析数据为：碳 92.3%,氢 7.7%。1 mol,A,在氧气中充分燃烧产生179.2 L二氧化碳（标准状况）。,A,是芳香化合物，分子中所有的原子共平面；,B,是具有两个支链的链状化合物，分子中只有两种不同化学环境的氢原子，偶极矩等于零；,C,是烷烃，分子中碳原子的化学环境完全相同。,9-1,写出,A,、,B,和,C,的分子式。,9-2,画出,A,、,B,和,C,的结构简式。,第2008-10题(11分),化合物,A,、,B,、,C,和,D,互为同分异构体，分子量为136，分子中只含碳、氢、氧，其中氧的含量为23.5%。实验表明：化合物,A,、,B,、,C,和,D,均是一取代芳香化合物，其中,A,、,C,和,D,的芳环侧链上只含一个官能团。4个化合物在碱性条件下可以进行如下反应：,10-1,写出,A,、,B,、,C,和,D,的分子式。,10-2,画出,A,、,B,、,C,和,D,的结构简式。,10-3,A,和,D,分别与NaOH溶液发生了