有机合成技能鉴定复习题

.有机合成复习题一、 名词解释1卤化 :在有机化合物分子中引入卤原子，形成碳一键，得到含卤化合物的反应被称为卤化反应2磺化:向有机分子中引入磺酸集团的反应3. 硝化:在硝酸等消化剂的作用下，有机物分子中的氢原子被硝基取代的反应4 烷基化:是在有机化合物分子中的碳、硅、氮、磷、氧或硫原子上引入烃基的反应的总称5 酰化:在有机化合物分子中的碳、氮、氧、硫等原子上引入脂肪族或芳香族酰基的反应6. 磺化的值:;当硫酸的浓度降至一定程度时，反应几乎停止，此时的剩余硫酸称为“废酸”；废酸浓度用含SO3的质量分数表示，称为磺化的“ 值”磺化易，值小；7硫酸的D.V.S:硫酸的脱水值是指硝化结束时，废酸中硫酸和水的计算质量之比8还原:在还原剂的作用下，能使某原子得到电子或电子云密度增加的反应9氯化深度:氮与甲苯的物质的量比10废酸的F.N.A:是指混酸硝化结束时废酸中硫酸的计算浓度11相比:混酸与被硝化物的质量比12硝酸比: 硝酸与被硝化物的摩尔比二、选择题1. 磺化能力最强的是（ A ）A.三氧化硫 B.氯磺酸 C.硫酸 D.二氧化硫2. 不属于硝化反应加料方法的是（ D ）A.并加法 B.反加法 C.正加法 D.过量法3. 比较下列物质的反应活性（B ）A.酰氯酸酐羧酸 B.羧酸酰氯酸酐 C.酸酐酰氯羧 D.酰氯羧酸酸酐4. 卤烷烷化能力最强的是（ A ）A.R I B.RBr C.RCl D RF5. 甲烷和氯气在光照的条件下发生的反应属于（ A ）A自由基取代 B亲核取代 C亲电取代 D 亲核加成精品.6. 烘焙磺化法适合于下列何种物质的磺化（ A ） A 苯胺 B 苯 C 甲苯 D 硝基苯7. 下列不是O-烷化的常用试剂（ D ）A 卤烷 B 硫酸酯 C 环氧乙烷 D 烯烃8. 苯环上具有吸电子基团时，芳环上的电子云密度降低，这类取代基如（ A ）；从而使取代卤化反应比较困难，需要加入催化剂并且在较高温度下进行。A -NO2 B -CH3 C -CH2CH3 D -NH29. 混酸是（ A ）的混合物A 硝酸、硫酸 B 硝酸、醋酸 C 硫酸、磷酸 D 醋酸、硫酸10. 能将酮羰基还原成亚甲基（-CH2-)的还原剂为（ C ）A、 H2/Raney B、 Fe/HCl C、 Zn-Hg/HCl D、 保险粉11. 20%发烟硝酸换算成硫酸的浓度为（ A ）A 104.5% B 106.8% C 108.4% D 110.2%12. 转化率、选择性和收率间的关系是（ A ）A 转化率*选择性=收率 B 转化率*收率=选择性C 收率*选择性=转化率 D 没有关系13 搅拌的作用是强化（ C ）A 传质 B 传热 C 传质和传热 D 流动14. 磺化反应中将废酸浓度以三氧化硫的重量百分数表示称为（ C ）A 废酸值 B 磺化值 C 磺化值 D 磺化值15. 亚硝酸是否过量可用（ A ）进行检测A 碘化钾淀粉试剂 B 石蕊试纸 C 刚果红试纸 D PH试纸16. 格氏试剂是由有机（ A ）化合物A 镁 B 铁 C 铜 D 硅17. 下列物质属于剧毒物质的是（ A ）A 光气 B 氮 C 乙醇 D 氯化钡18. 某反应在一定条件下达到化学平衡时的转化率为36%，当有催化剂存在，且其它条件不变时，则此反应的转化率应（ C ）精品.A. 36% B. 36% C.=36% D.不能确定19.下列反应中，产物违反马氏规则的是（ C ）A B C D 20. 在光照条件下，甲苯与溴发生的是（ C ）A 亲电取代 B 亲核取代 C 自由基取代 D 亲电加成21. 下列化合物发生硝化时，反应速度最快的是（ B ）A B C D 22. 下列化合物中，苯环上两个基团的定位效应不一致的是（ B ）A B C D 23. 下列化合物中，苯环上两个基团属于同一类定位基的是（ D ）A B C D 24. 用于制备解热镇痛药“阿斯匹林”的主要原料是（ A ）。A 水杨酸 B 碳酸 C 苦味酸 D 安息香酸25. 参加反应的原料量与投入反应器的原料量的百分比，称为（ B ）。A 产率 B 转化率 C 收率 D 选择性三、判断题(每小空1分，共15分)。1. 硝基属于供电子基团。 （ × ）精品.1反应步骤往往由最快一步决定。 （ X）2苯环上发生亲电取代反应时,邻对位取代基常使苯环活化。 （ Y ）3烘培磺化多用于芳香族伯胺的磺化。 （ Y ）4在连续分离器中,可加入仲辛胺以加速硝化产物与废酸分离。 （ X ）5相比指混酸与被硝化物的物质的量之比。 （ X ）6卤化反应时自由基光照引发常用红外光。 （ X ）7在取代氯化时,用Cl2+O2可促进反应进行。 （ X ）8氯化深度指氯与苯的物质的量之比。 （ Y ）9硝化后废酸浓度一般不低于68%,否则对钢板产生强腐蚀。 （ Y ）10LAS的生产常采用发烟硫酸磺化法。 （ X ）11反应步骤往往由最慢一步决定。 （ X ）12苯环上发生亲电取代反应时,间位取代基常使苯环活化。 （ X ）13共沸去水磺化多用于芳香族伯胺的磺化。 （ X ）14在连续分离器中,可加入叔辛胺以加速硝化产物与废酸分离。 （ Y ）15硝酸比指硝酸与被硝化物的量比。 （ Y ）16卤化反应时自由基光照引发常用紫外光。 （ Y ）17在取代氯化时,用Cl2+O3可促进反应进行。 （ X ）精品.18控制氯化深度可通过测定出口处氯化液比重来实现。 （ Y ）19硝化反应为可逆反应。 （ X ）20LAS的生产常采用三氧化硫磺化法。 （ Y ）21甲苯的侧链氯化是典型的自由基反应历程。 ( Y )22芳烃侧链的取代卤化主要为芳环侧链上的氢的取代氯化。 ( Y )23苯和氯气的氯化反应是以气态的形式进行的。 ( Y )24芳环上连有给电子基，卤代反应容易进行，且常发生多卤代现象 ( Y )25萘的卤化比苯容易。 ( Y )26.甲苯一硝化时产物主要以间位为主。 ( X )27取代卤化反应，通常是反应温度高，容易发生多卤代及其他副反应 ( Y )28芳环的侧链取代卤化最常用的自由基引发剂是有机过氧化物 ( Y )29氯磺酸遇水立即分解成硫酸和氯化氢，并放出大量的热，容易发生喷料或爆炸事故。( Y )30易于磺化的，值要求较低。 ( Y )31难以磺化的值要求较高。 ( Y )32因为存放时间长的氯磺酸会因吸潮分解而含有磺化能力弱的硫酸，最好使用存放时间短的氯磺酸。 ( Y )33氯磺酸磺化法主要用于制备芳磺酰氯。 ( Y )精品.37在混酸硝化时，混酸的组成是重要的影响因素，硫酸浓度越大，硝化能力越强。( Y )38稀硝酸硝化通常用于易硝化的芳族化合物，硝酸约过量10%65%。( Y)39乙酸与醇类按等物质的量反应制备酯，伯醇的反应活性最小。( X )40乙酸与醇类按等物质的量反应制备酯，叔醇反应活性最大。( X )41芳环侧链的取代卤化反应属于亲电取代反应。 （ X）42芳磺酸的酸性水解反应是亲核反应。 （ X）45芳环上的C-烷化反应是亲电取代反应。 （ Y）46当萘环上已有一个第一类取代基，则新取代基进入已有取代基的同环。 （ Y ）47间歇操作时，反应物料的组成不随时间而改变。 1 （ X）49用卤烷烷化时，常加入与卤烷等当量的碱性物质，这些碱性物质称为缚酸剂。 （ Y）50用浓硫酸作磺化剂进行的芳环上的磺化反应是不可逆反应。（ X ）51颗粒状催化剂常用于流化床反应器。 1 ( Y )53苯的氯化是一个连串反应，一氯化时总伴随有二氯化产物。( Y)54芳伯胺烘焙磺化时，-SO3H主要进入-NH2的对位，对位被占据时，则进入邻。 （ Y ） 四 填空题精品.1. 硝化反应与磺化反应的反应机理均属于_亲电取代_。2萘在低温磺化时主要产物为 -萘磺酸 ，在较高温度下为_-萘磺酸_。3SO3在室温下有 _、 、 、 四种聚合形式。其中 为液态。4用SO3磺化要注意防止_多磺化_、 氧化 、 砜 、 焦化 等副反应。5. 共沸去水磺化法适用于_沸点低，易挥发的芳烃_。6. 氯磺酸磺化时要注意 原料及设备防水 。7硝化方法常见有_5_种，工业上常采用_非均相混酸硝化_。8硝化加料方法有_正加法_ 、 反加法 、 并加法 三种 。9硝化反应的主要活泼质点是_硝基阳离子_。10自由基产生有 _加热_、_光照_、_引发剂引发_三种方法。12硝化反应器常用 不锈钢 制成，因此要控制废酸浓度不低于 68%-70% 防腐。13废酸处理有 离子交换树脂法 、 蒸发浓缩法 ， 焙烧法、 中和氧化法 、 萃取法 等方法。 14. 烘培磺化多用于_芳香族伯胺的磺化_。16链反应有_引发_、_传递_、_终止_ 三步。17卤化技术按其方法可分为_取代_、_加成_、_置换_三种类型。18芳环上的卤化反应属于_连串_反应19工业发烟硫酸有两种规格，一种含游离SO3约 20% ,另一种含游离SO3，约 65% 20在连续分离器中,可加入 叔辛胺 以加速硝化产物与废酸分离。21硝酸比指 硝酸与被硝化物的摩尔比 22相比指 混酸与被硝化物的质量比 25羧酸酐比羧酸更_容易_发生酰化反应（填“容易”或“难” ）。26C烷基化反应中应用最广泛的催化剂是_AlCl3_。27乙酸与醇类按等物质的量反应制备酯，伯醇的反应活性最_大_，仲醇的反应活性_较大_，叔醇反应活性最_小_。精品.28正丙烯与苯反应主要得到 _异丙基苯_。29酯交换反应的类型有：_酯与醇_、_酯与酸_和_酯与酯_。30对于N-酰化反应，酰化剂反应活性的大小顺序：乙酰氯 乙酸酐 乙酸（填“”或“” ）。32氯化反应与磺化反应的反应机理均属于_亲电取代_。33常见酯交换方法有 羧酸法 、 酸酐法 、 酰氯法 、 酯交换法 35工业上付-克芳烃烷基化反应中，常用的烷基化剂是 烯烃 ，卤烷 。36烯烃作C-烷基化剂时，总是引入带 支 链的烷基37C-烷基化反应特点 连串 、可逆 、重排 40酰化反应尽可能完全并使用过量不太多的羧酸，必须除去反应生成的水。脱水的方法主要有 高温熔融脱水法 、反应精馏脱水法 、溶剂共啡蒸馏脱水法 43用卤烷作烃化剂进行N烃化反应时，通常要加入与卤烷等当量的碱性物质，这些物质被称为 缚酸剂 。36. 对甲基苯磺酸钠的化学结构式为 SO2Na-苯-CH3 。五、写出下列各步反应的类型磺化 氯化 水解 硝化六、问答题 精品.1.向有机物分子中引入磺酸基的目的是什么? 使产品具有水溶性、酸性、表面活性或对纤维素具有亲和力。  将磺基转化为OH、NH2、CN或Cl等取代基。  先在芳环上引入磺基，完成特定反应后，再将磺基水解掉。2.向有机物分子中引入硝基的目的是什么?硝基可以转化为其它取代基，尤其是制取氨基化合物的一条重要途径 。利用硝基的强吸电性，使芳环上的其它取代基活化，易于发生亲核置换反应； 利用硝基的强极性，赋予精细化工产品某种特性，例如加深染料的颜色，使药物的生理效应有显著变异等。3 .磺化反应在有机合成中应用和重要意义有哪些？(1) 有机化合物分子中引入磺酸基后，可使其具有乳化、润湿、发泡等多种表面活性，所以广泛应用于表面活性剂的合成。(2) 磺化还可赋予有机化合物水溶性和酸性。在工业上常用以改进染料、指示剂等的溶解度和提高酸性(3) 选择性磺化常用来分离异构体。(4) 引入磺酸基可得到一系列中间产物(5) 磺化反应还应用于磺酸型离子交换树脂的制备，香料合成等多种精细化工产品的生产4. 比较三氧化硫与浓硫酸磺化的优缺点 硫酸与三氧化硫磺化剂的比较 精品.项目 H2SO44 SO3 是否有水生成 有 否 反应速度 温和，慢 瞬间 反应热 放热少，需加热 强放热，需冷却 副反应 很少 有时较多 废酸 有 无 耗碱量，中和产物含盐量 很高 少量 反应物粘度 低 有时高 传热、传质 有利 困难 在有机卤化物中的溶解度 很低 互溶 反应控制 易 难 适用性 普遍 不断扩大 5. 芳环上取代卤化时，有哪些重要影响因素?（1）氯化深度；（2）操作方式；（3）原料纯度的影响 ；（4）反应温度的影响；（5）反应介质的影响 ；（6）催化剂的选择。6. 用氯气进行苯的氯化制氯苯时，原料纯度对反应有何影响？（a）硫化物。噻吩会包住三氯化铁的表面，使催化剂失效，此外，噻吩在反应中生成的氯化氢，对设备造成腐蚀。 （b）水分。因为水与反应生成的氯化氢作用生成盐酸，它对催化剂三氯化铁的溶解度，大大超过有机物对三氯化铁的溶解度，导致催化剂离开反应区，使氯化反应速度变慢。 （c）氧气，销毁自由基7. 向有机化合物分子中引入卤素，主要有什么目的？精品.1）赋予有机化合物一些新的性能。（2）在制成卤素衍生物以后，通过卤基的进一步转化，制备一系列含有其他基团的中间体8. 在所述芳环上取代卤化反应中都用到哪些催化剂, 溶剂或介质?催化剂：常用三氯化铝、三氯化铁、三溴化铁、四氯化锡、氯化锌等Lewis酸作为催化剂，其作用是促使卤素分子的极化离解。 溶剂或介质:常用的介质有水、盐酸、硫酸、醋酸、氯仿及其他卤代烃类化合物。反应介质的选取是根据被卤化物的性质而定的。对于卤化反应容易进行的芳烃，可用稀盐酸或稀硫酸作介质，不需加其他催化剂；对于卤代反应较难进行的芳烃，可用浓硫酸作介质，并加入适量的催化剂。反应若需用有机溶剂，则该溶剂必须在反应条件下显示惰性。溶剂的更换常常影响到卤代反应的速度，甚至影响到产物的结构及异构体的比例。一般来讲，采用极性溶剂的反应速度要比用非极性溶剂快。9羧酸和醇进行酯化反应的特点是什么？通过什么方法可提高酯的产率？特点是：反应可逆等 提高酯的转化率的办法：加催化剂、用过量便宜原料、移走生成物（蒸出水或酯） 10硝化反应影响因素有哪些?采取哪些针对措施来提高硝化效果?(1)    被硝化物的性质：  精品.当苯环存在给电子基时，使苯环活化，硝化速度快，产品以邻，对位产物为主; 当苯环存在吸电子基时，使苯环钝化，硝化速度慢，产品以间位产物为主; (2) 硝化剂 :在进行硝化反应时，必须选择合适的硝化剂。混酸中的H2SO4含量， DVS硝化能力;DVS 一般取212， 对于极难硝化物质，可采用SO3与硝酸的混合物作硝化剂。 芳环上有烷氧基，羟基等可用稀硝酸硝化；有氨基要先酰化成酰胺保护，硝化后在水解，反应物或产物在反应温度下为液态时，用非均相混酸硝化，反应物或产物在反应温度下为固态时，用均相混酸硝化，易氧化磺化的，用有机惰性溶剂中硝化。 (3) 反应温度:对于非均相硝化反应，温度直接影响反应速度和生成物异构体的比例。 总体上，温度，反应速度。硝化反应是一个强放热反应，热量来自稀释热和反应热，热量要及时稳定，否则温度，硝酸易分解，副反应。所以在较低温度下进行。  (4) 搅拌:大多数硝化过程属于非均相体系，反应又是强放热的； 良好的搅拌装置和冷却设备是反应顺利进行和提高传热效率的保证。 必须十分注意和采取必要的安全措施。  精品.(5) 相比与硝酸比量相比（酸油比）=混酸质量被硝化物质.:相比过大（），设备生产能力，废酸量大大；相比过小（  ） ，反应初期酸的浓度过高（） ，反应太激烈，难于控制温度。 硝酸比（）=硝酸的物质的量被硝化物的物质的量 理论上两者相当，实际上硝酸的用量过量。 当采用混酸为硝化剂时，硝酸比的大小取决于被硝化物硝化的难易程度。 对于易硝化的物质，硝酸过量15，对于难硝化的物质，硝酸需过量1020或更多 (6) 硝化副反应:由于被硝化物的性质不同和反应条件的选择不当造成的 氧化（芳烃硝化中最主要的副反应，生成酚）去烃基;:置换;脱羧;开环和聚合等11大化工与精细有机合成有什么联系和区别？大化工：以石油化工为基础而发展起来的大规模合成工业。 精细有机合成：以大化工生产的中间体为起始物再进行深加工，生产批量较小、纯度或质量要求较高、附加值较高的有机化学品的合成12以三氯化铝为C-烷基化催化剂有何特点，使用时要注意哪些事项？无水三氯化铝是各种付氏反应最广泛使用的催化剂 工业上生产烷基苯时，通常使用的是三氯化铝-盐酸络合物催化剂溶液，它由无水三氯化铝、多烷基苯和少量水配制而成，俗称红油，它不溶于烷基化产物，反应后静置分离，可循环使用。其优点是比用三氯化铝的副反应少，只要不断补充很少量的三氯化铝就可以保持稳定的催化活性。精品.     用氯烷作反应剂时，也可以用金属铝作催化剂，因为反应生成的HCl能与金属铝作用生成三氯化铝络合物。在分批操作时，一般用铝丝，连续操作时用铝块。     无水三氯化铝与氯化钠形成的复盐，其熔点185，在141已开始流体化。如果需较高的烷基化温度（141250）及合适的溶剂时，就可以用这种复盐，它既是催化剂又是介质。     无水三氯化铝的优点是价廉易得、催化活性好、技术成熟。其缺点是有铝盐废液，有时不适用于活泼芳族化合物(例如酚类和芳胺)的C-烷基化，因为容易发生副反应。     无水三氯化铝有很强的吸水性，遇水分解会产生氯化氢并放出大量的热，严重时甚至会引起爆炸。无水三氯化铝与空气接触也会吸潮水解，并逐渐结块。使用部分吸潮的无水三氯化铝，即使提高反应温度也很难使反应顺利进行，因此，无水三氯化铝应装在塑料袋中隔绝空气保持干燥，并要求有机原料和反应器完全无水。在工业上，通常使用粒度适中的三氯化铝，而不宜使用粉状的。因为粒状三氯化铝在贮存、运输和使用时不易吸潮变质，且加料方便，在反应开始阶段不致过于激烈，温度容易控制。 精品.在一般情况下，不难制得质量合乎要求的无水三氯化铝。某些含硫化合物会使无水三氯化铝活性下降，因此，有机原料(例如苯和丙烯等)应预先脱硫。七、计算题1用硝基苯制备间二硝基苯时，需配置组成为H2SO4 72%, HNO3 26%，还H2O 2%的混酸6000kg，需20%发烟硫酸，85%废酸，98% HNO3各多少kg？解：设需发烟硫酸，废酸，硝酸分别为 x y z Kg则 总物料衡算x+y+z=6000 硝酸 0.98z=6000*0.26 硫酸（0.8+0.2*98/80）x+0.85y=6000*0.72 （或水 0.15y+0.02z=6000*0.02 解之得x=2938.6Kg,y=1469.6Kg,z=1519.8Kg2. 10摩尔甲苯在用浓硫酸磺化时，生成物中含有1摩尔未反应的苯，8摩尔对甲苯磺酸，求：甲苯的转化率X，对甲苯磺酸的选择性S和对甲苯磺酸的理论收率Y 甲苯的转化率X = 100%* 9/10  = 90% 对甲苯磺酸的选择性S =100% * 8/9 = 88.9% 对甲苯磺酸的理论收率Y =100% * 8/10 =80%如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！精品