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化学竞赛有机化学试题含答案

3、以下是心环烯(Corannulene)的一种合成路线。 (1)写出A~H代表的反应试剂和条件或化合物结构。(8分) (2)化合物Ⅰ→Ⅱ反应中脱掉两个小分子,写出它们的结构,并写出Ⅰ→Ⅱ反应的历程。(6分) Cl

KCN丙酮SOCl

2EOOOGOHOBrBrBrBrBrBrBrBrTiCl4,Zn心环烯(Corannulene)ABC

D

FH

4、由结核杆菌的脂肪囊皂化得到有机酸tuberculostearic acid,它的合成路线如下,写出合成中英文字母A~K代表的化合物结构或反应条件。(11分)

A (C10H21Br)+ B (C7H11O4Na)C(1)OH /H2O(2) H / △COOH

DEF

G (C12H25Br)Mg

HICOOC2H

5

O

JK(1)OH /H2O(2) H3OCOOHOtuberculostearic acid 5、(K)是一种女性荷尔蒙,控制性别差异及影响生理行为。已报道了多种合成方法,其中之一以(A)、(B)为原料合成,步骤如下(19分):

OCH3

CCHO

O

KOHH2 / PdH

+

C6H5CHOH+CH3It-C4H9OKO3(CH3CO)2OHBrKBH

4

(A)(B)

(C)(D)AlCl3

(G)(H)(J)+(E)HOH3COHC19H24O2C20H26O5C19H24O2(F)(I)

(K) 5-1. 推断C、D、E、F、G、H、I、J的结构(8分):

5-2. 写出在KOH存在下(A)与(B)反应生成(C)的机理;如果将(A)中的间位取代基OCH3调换到对位,(A)与(B)反应速率是增大还是减小?为什么?(5分)

5-3. (E)转化为(F)的反应中,理论上AlCl3起什么作用?实际上,至少需要AlCl3多少量?请给出合理的解释。(4分)

5-4.(J)有多少种立体异构体?(2分) 6、由甲苯、苯及必要的原料和试剂制备间苯甲酰基甲苯,再由间苯甲酰基甲苯合成消炎镇痛药酮基布洛芬(Ketoprofen)。(10分) OCOOHCH3

7、以下是维生素A合成的一种重要方法: O+HCCHNH2/NH3(l)(1)(2)HAZn-CuOHB

Br

C

O(1)EtOCCMgBr

(2)H

DH2/Pd-BaSO4OH

OEtE

CHOCH3COCH3F

H2SO4G

(1)CH3CH2COOEt/EtONa

(2)H

H

(2)H

(1)BrMgCCCCHH3CCH2OMgBrIH2/Pd-BaSO

4J

(1) Ac2O

(2)I2/PhH(3)H3O

K

Ba(OH)2

(1)写出上述反应中英文字母所代表的中间产物及反应试剂的结构式。(11分)

(2)写出E→F的反应名称及F在硫酸作用下转变成G的反应机理。(4分) 8、A通过下列反应转化为F。F是一种无旋光性的化合物,用NaBH4还原或与CH3MgI反应均得到无旋光性的产物。(10分)

C7H8

HNO3H2SO4(浓)KMnO4H+Fe + HClC7H7NO2NaNO2HClK2CO3- CO

C10H8

NaC2H5OHKMnO4H+C2H5OHH+C14H18O4NaOC2H51) OH- / H2O2) H+ /C9H8O

(A)(B)(C)(D)

(E)(F)

O

C2H5OH 8-1. 试推断A、B、C、D、E、F的结构:(6分)

8-2. (B)在与NaNO2 + HCl作用后,所得产物在弱碱性条件下形成活性中间体G。中间体G被O俘获生成C,该反应名称为 反应。(1分) 8-3. 试解释活性中间体G具有高反应活性的原因(3分):

9、NMP是一种无色,高极性,高化学稳定性和热稳定性的透明液体,是一种应用广泛的有机溶剂,100年前Tafel首次用丁内酰胺甲基化合成,常用的甲基化试剂可以为硫酸二甲酯,甲醇等。 9-1、给出NMP的结构简式

9-2、有人通过间接甲基化也合成了NMP,先用金属钠处理丁内酰胺得到A,然后与氯甲烷反应得到,写出A的结构简式,并指出A为哪一类物质

9-3、r-丁内酯与甲胺缩合反应得到,该反应可视为分两步进行,写出两步反应的方程式

9-4、含水量小于0.002%的高纯NMP可以作为锂电池的溶剂,为什么锂电池对含水量要求如此之高? 参考答案:

3(1) A.CH2O/HCl , ZnCl2B.CNC.H3O/△D.COClE.AlCl3F.SeO2G.H.ONBS/光 or Br2/光 (2) 和CO Ⅰ→Ⅱ反应的历程:

ⅠC失去

C

OO

失去CO

4 A.B.

C.D.E.F.G.H.

BrNaCH(CO2Et)2

CO2EtCO2Et

LiAlH4

OH

PBr3

Br

MgBrICl

OEt

OO

JZn-Hg/HCl

KCO2Et

5、(本大题共19分): 5-1. C、D、E、F、G、H、I、J的结构(每个1分,本问共8分): OCH3

CCOH

OCH3OOHOCH3OOOCH3OOCH3OCHC6H5OCH3OCHC6H5H3COHOCH3OH3COOHCH3OH3COCD

EFGHIJ 5-2. (本问5分) 机理(2分): OCH3

CCHKOH

(A)OCH3

CC-K+

OCH3

CC-O

O

+OCH3

CC+ H2OOK

OOCH3

CCOH

OH2O

(计1分)

(计1分) (A)与(B) 反应速率减小(计1分) 原因(2分): 在这个反应中,炔基碳负离子的形成决定反应速率大小(计1分);因为对位的甲氧基具有给电子的共轭效应,使炔氢的酸性减弱,更不易形成炔基碳负离子,导致反应速率减小(计1分) 5-3.(本问4分)催化剂(计1分); 最少1当量(计1分); 解释:因为产生的F是酮,酮羰基能与AlCl3配位(1分),需要消耗1当量的AlCl3(1分) 5-4. 16种 (本问2分)

6CH3HNO3H2SO4Fe,HClCH3NH2Br2CS2NaNO2HClCH3N2ClBrH3PO2CH3BrMg无水乙醚CO2(1)(2)H3OSOCl2CH3COClAlCl3OCH3 OCOOHCH3OCH3NBS光OCH2BrNaCNOCH2CNEtOCOOEtNaOEtOCHCNCOOEtCH3INaOEtOCCNCOOEt

CH3H3O

(酮基布洛芬) 7(1)A.B.C.D.E.F.G.H.IJKHCCOHHBr①②CH3COCH2CO2Et/EtONaH3O,△COHCOEtH3O,△OOCHOCH2OHOHOHCH2OHCH2OH维生素A1 (2)由E变到F先是烯醚水解得醛,然后再进行碱性条件下的羟醛缩合。 F在硫酸的作用下变成G的机理如下:

GOCHOH

FO

CHO

H

-H

8、(本大题共10分) 8-1. A、B、C、D、E、F的结构:(每个1分,本问共6分) CH3

COOH

NH2

O

CH2CO2C2H5

CH2CO2C2H5

O

ACDEF

B

8-2. Diels-Alder (或D-A、狄尔斯-阿尔德) 反应。(本问1分) 8-3. G具有高反应活性的原因(本问3分): 在苯炔分子中,两个三键碳之间,有一个由sp2轨道侧面交盖而形成的键(与苯环大垂直)(2分),由于这种重叠程度较小,是一种较弱的键,比普通碳碳三键弱得多,因此反应活性强(1分)

9-1、NCH3O 9-2、N- Na+O,盐类 9-4、锂很活泼,易与水反应。 9-3、OO + CH3NH2 == OOHNHCH3=== NCH3O

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