化学竞赛有机化学.docx
- 文档编号:7177262
- 上传时间:2023-01-21
- 格式:DOCX
- 页数:41
- 大小:491.89KB
化学竞赛有机化学.docx
《化学竞赛有机化学.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《化学竞赛有机化学.docx(41页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
化学竞赛有机化学
有机化学
(2002年)5.(13分)
高效、低毒农药杀灭菊酯的合成路线如下:
光照
NaCNB
FeClClo
《CH3+CI23—分离得A
NaCN
H
D+G
chcooch
CH
CH
z、
ch3ch3
⑴写出ABC、D、
E、F、G的结构简式。
给出D和G的系统命名。
Cl
A(1分)
5.(共13分)⑴
CH3
CH2Cl
Cl
CN
Cl
ClCHCOCl
=人
B(1分)
C(1分)
D(2分)
3
lCHO
OH
I
CHCN
(2)D:
3—甲基一2—对氯苯基丁酰氯(1分)
[写成3—甲基一2—(4—氯苯基)丁酰氯或3—甲基一2—4'—
氯苯基丁酰氯也对]
G:
a—羟基一a—(间苯氧基)苯乙腈(1分)(或2—羟基一
2—(3—苯氧基)苯乙腈)
(2002年)6.(12分)
为第二代环氧合酶-2(—2),由美国公司专为治疗与外科手术或外伤有关的剧烈疼痛而开发,其合成路线如下:
(CH3CH2CO)2O
A
B
C
D
E
(2)用“*”标出化合物F中所有的手性碳,F的光学异构体数目
为。
F:
h3coh
6.(共12分)
(2分)
(2分)
B
⑴A
2
异构体4种
CH2COCl
3
(2分)
〈]_ch2co
(1分)
(2003年)第7题(共7分)
消臭抗菌纤维素是近年来发展起来的一种新型高分子材料。
它对
HS、3、(3)3N的消臭率分别达到100%,92.1%,80.4%;对金色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的抑菌率分别为79.4%,93.6%和82.5%它的制备方法是:
先将纤维素(用-表示)用有机多元酸如柠檬酸在次磷酸钠()存在下进行修饰,然后在铜氨溶液中处理,2+与氧原子四配位,生成较稳定的铜螯合纤维素:
HO
CH,COOH
COOH
△
-hO[A]
Cell-OHroi
SHP,广回
△Cell-OH
O
HC—0一Cell2+Cu CH,COOH 柠檬酸 CH2C_O—Cell O D为2+[C6H5O7()2]2-(消臭抗菌纤维素)请写出ABD吉构(简)式。 7.(共7分)A.ho O II CH2—C / ——C *0 (2分) D. Ch2cooh O II CHcC—O—Cell B.HO COOH (1分 CH2COOH 0 11 Cell—O—C O II C—O—Cell / CH2CH2 /C\ O=CO—H GO/ 、2+ Cu : 'oe H—Ol \/。 CH2一C—O—Cell O (2003年)第8题(共14分) 艾多昔芬()是选择性雌激素受体调节剂,主要用于防治骨质疏松 症和乳腺癌,其合成路线如下: CSOCl2. - ■A 1C2H5Br 25 •-CH2COOH A* Aaici3 BC2H5ONa C BrCH2CH2Br Br_OHNaOH-D H•E盹-F ETHF + C+f—HQg.to, hci/c2h5oh C" ~OCH2CH2N~I ⑴写出ABDF、G的结构式: 用“*”标出化合物G中的所有手性碳原子,G的光学异构体数 目 时 D: Br OCH2CH2Br OCH2CH2N F: BrMg OCH2CH2NJ (各2分) (1分 …(1分) NH Cl CH3 CH3 一CH3 CH3 (2003年)第9题(共8分) 吸烟有害健康是一个世界范围内的大问题。 据世界卫生组织资料, 烟草中的有害物质约有4000余种,致癌物质有 20种以上。 吸烟占致癌 因素的30%。 我国是世界上最大的烟草消费国,中国日益严重的烟草危害愈来愈受到人们的关注。 近来国内外形势的发展进一步表明需要对吸烟所致的发病和死亡及社会经济负担的增加给予足够的重视,中国有戒烟欲望的烟民约1亿4千万。 盐酸安非他酮作为戒烟辅助药物于 1997年在美国首次上市,它是美国市场上用于戒烟的第一种非尼古丁 处方药。 安非他酮的结构如右图所示: 试用苯及不多于四个碳的有机物为原料制备之,反应步骤不能超过步,无机试剂可自行选用。 写出其合成路线: 9.(共8分) —CH2—CH3 O AICI3 +CH3H2—C—CI 或: CI CH 2 CH2 O —CH2+ 2H,BrCH3 CH—Br—J— CHNH2 CH3 Cl CH3 NH一}— 一AICI3 +CH3CHBrCOCI O CI2,FeCI3 C*—Br CH3 H 3C0 N+CH N M -I CI (2004年)第7题(共5分) 不对称催化合成反应研究是当今有机化学研究中最热门的前沿研究领域,这类反应的特点是使用少量的手性化合物为催化剂,把非手性的有机化合物转化为具有光学活性的手性化合物。 三位有机化学家因在此研究领域内的卓越贡献而获得诺贝尔化学奖。 下面是不对称催 化合成反应的一个例子: CHO + (CH3)3Si-CN A OH 手性催化剂 手性催化剂 CH2CI2,-78°C LaCI(THF)2 三甲基硅腈在手性镧配合物的催化下,与苯甲醛发生亲核加成反 应,产物水解之后得到手性化合物A及少量的其对映异构体,请回答 以下问题: (1)如若此亲核加成反应的决速步骤是氰基负离子「)对醛基的 加成,试推测: 当对硝基苯甲醛在同样条件下进行此反应时,反应速率比苯甲醛快还是慢? 为什么? (2)化合物A在盐酸水溶液中回流,转化为酸性化合物B,其分子式为GHQ,请画出化合物B的结构式,已知A结构式是S构型,请用系统命名法命名B。 7.(共5分) (1)快硝基为吸电子基团,在羰基对位,增加羰基活性(2分) OH (2)结构为H丨【名称为: (S)-2—苯基—2—羟基乙酸 HOOC'__/ (3分) (2004年)第8题(共9分) 传统的有机反应中,有机溶剂的毒性和难以回收使之成为对环境 有害的因素。 因此,使用水作为反应介质将成为发展洁净合成的重要 途径。 水相有机合成的一个重要进展是应用于有机金属类反应,其中 有机铟试剂是成功的实例之一。 已知 0 RC R(H) In 等人通过该类反应非常简捷地合成了 +RXH2O OH I RCR(H) R' (+)-( )0 反 应过程如下: + A (+)-KDN OHHOOH .1 S.HO、” h2o Y COOMe+E的另一异构体 1 OH E O3 B Me-|: 甲基 —OH: 表示此键在环平面的上或下 1)KOH;2)H+ C 此类反应的另一优点是碳水化合物的多个羟基官能团在碳一碳键形成过程中无需保护。 ⑴写出AB、C的构造式,A C ⑵D化合物的系 ⑶原料甘露糖能不能产生变旋作 用? 8.(共9分) A (1) (2分) (2分) H ⑵2—溴甲基一2—丙烯酸甲酯(或: 2—溴甲基丙烯酸甲酯)(2 ⑶能(1分) (2004年)第9题(共8分) 一种喹诺酮类抗菌化合物1—(2—吡啶基)—6—氟—1,4—氢—4—氧代—7—(1—哌嗪基)喹啉—3—羧酸可经如下步骤合成: ClCl A (CH3°》CO-C10H7Cl2FO3HC(OC% CH3ONa1072AqO FCOCCOOCH ■1HC C^^Clxoch3 C NNH2 ch3oh M0FCIN2O3 E H3BO3 AqO HNNH F COOH N &CQ DMF DMSO HN 回答下列问题: (1)写出 B、D、E的结构式: (2)简述HB3在此起什么作用? 9.(共8分) (2)H33有缺电子特性,与E生成如下的配合物,降低苯环上电子 云密度,使生成F的反应可以发生(2分) AcO、OAc •B: (2004年)第10题(共6分) 比卡鲁胺()是捷利康公司开发的一个较新的非甾体抗雄激素类药 物,商品名为康士得(),它是一个纯抗雄激素药物,作用特异性强, 口服有效,给药方便,受性好,且有较长的半衰期。 由于其独特的疗效,目前已用于晚期前列腺癌的联合治疗。 康士得的前体A结构式为: 其它试剂任选,写出 RCOOOH° °OCH3 SH、 A的合成路线: O 0CH3 a)NaOH,H° b)HCI CI (注: 文献中(2005年)第7题(共8分) (1)三氟甲磺酸稀土化合物[()3]是一类新型的强酸,与传统的酸 如3、3、4等相比,它们的优点是对水稳定,可回收再利用,并且在大多数情况下,仅仅催化量的()3就可完成反应,它们是一类对环境友好的催化剂。 以()3为催化剂(10%)可成功实现烯醇硅醚与醛的醇醛缩合反应: C6H5CHO+ Ln(OTf)3 1请用“*”标注A化合物中的手性碳原子,A的对映异物体数目 为。 2醇醛缩合反应属于加成反应(填“亲电”或“亲 核”)。 3请推测()3为什么能催化此反应? (2)菠萝酮是菠萝香气的主要成分,主要用作酒类及烘烤食品的 香料添加剂,当使用量达10时即获得很好的效果。 菠萝酮可由 C2H5OOC乂/^COOCqHs在酸性条件下加热得到。 菠萝酮有无互变异构 体? 若有,请写出所有结构简式,并说明哪个结构最稳定,为什么 7. ① OHO 4(2分,各1分)②亲核(1 ③醛羰基能与稀土金属配位,从而能减弱羰基碳的电子云密度, (1分) 增强其亲电性,有利于烯醇硅醚中的双键碳对其进行亲核进攻 HOOH (2分,答对1个得1分,答 对2个或3个得2分) 由于①式易于形成分子内氢键,其结构最为稳定 (2分) •H (2005年)第8题(共7分) 复脂是指含磷或含糖的脂类,因而分为磷脂和糖脂,化合物(a) 是一种磷脂,化合物(b)是一种糖脂,其结构分别如下图(Ri、R2为长链烃基)所示: H2NCH2CH2PO OH ch2 CHOCOR2 H2C——O——C H O CR1 H CH2 chocor2 CH2OCOR1 (b) 请回答下列问题: (1)化合物(a)在近中性时以两性离子存在, 其两性离子的结构简 式为: O (2)化合物(a)经酸处理后可产生一个长链脂肪醛,此醛的结构简 式为: (3)化合物(b)中的两个单糖之间的糖苷键为型,另一个 糖苷键为型 (4)化合物(b)完全水解后产物的类别 为。 (5)这两个化合物均可作为表面活性剂,原因是 8. (1) +H3NCH2CH2 P——O——CH2 (1分) CHOCOR2 H? C——O一C=C HH H2 ⑵0=C H R1 ⑶aB(1分,各0.5分) (4)糖、多元醇、羧酸(2分,答对1个或2个得1分) (5)两者长链烃基为憎水端,前者的两性离子部分为亲水端,后者的糖 部分多羟基为亲水端(2分,仅答“亲水端”和“憎水端”得1分)(2005年)第9题(共8分) Sml2/THF 室温 十、/NH—CR 以硝基化合物合成酰胺通常需要2步: (1)把硝基化合物还原成相应的胺类化合物; (2)选用合适的酰化试剂与相应的胺进行酰化反应而得到酰胺。 最近文献报道了在二碘化钐一四氢呋喃体系中,硝基化合物和酯作用一锅法制备酰胺的新方法。 +R—COR II O 该法反应条件温和,原料易得,操作步骤便捷,效率高,对环境 友好 近来有人以苯和丙酮为主要原料,应用一锅法合成了请写出合成过程。 h2so4 △ hno3 no2 (2分) +HCN OH CN (2分) OH①H3o+/△|O ⑶CN②c2H5OH一CoC2H5 9.(共8分) (合成步骤可连写) (2005年)第10题(共12分) 除虫菊是肯尼亚盛产的一种经济作物,从其花(除虫菊花)中可提 取重要的杀虫活性成分。 天然的除虫菊花中含有六种有效成分,其中之一的化学结构为: 此类化合物为酯(除虫菊酯),由菊酸(A)部分和醇(B)部分组成。 由于每个化合物结构中含有3个手性中心(1、3和a位)及环丙烷的 顺反2种结构,所以每个化合物至少有16种可能的异构体。 但天然的除虫菊酯中仅以一种立体异构体存在: (+)—1R,3R——aS—,此异 构体的活性最高(如,—是—的500倍)。 由于天然除虫菊酯化学稳定 性差、毒副作用强且资源有限,科学家对此结构进行了改造,合成出 一类新的高效、低毒、稳定性好的拟除虫菊酯(),这类化合物达200 多种,如较早合成的苯醚菊酯()的结构为: (C) (D) 此化合物现广泛用在家庭卫生中,能有效杀灭蚊蝇及蟑螂等。 由于要满足(+)-1R3R——的立体化学要求,合成苯醚菊酯的菊 酸(C)部分一直是科学难题。 M.曾采用天然松节油成分中的蒈烯()E 为原料,经过6步反应制得了菊酸,其合成步骤可表示为: E 2)Zn,H2O 1)03 F(C10H16O2) 1稀NaOH 2h3o+/JG(c10H14O) KMnO4, 1)2CH3Mgl 10O3)* HGHQ) (1)请按系统命名()法,给出菊酸的名称(要求表明全部立体化学 特性)。 ⑵写出F、G HI、J的结构简式(不要求表明立体结构)。 F: G: H I: J: 10.(共12分) (1)(+)—1R,3R2,2—一甲基一3—(1—异丁烯基)一1—环丙烷 酸或 (+)—1R,3R——2,2—二甲基一3—(2—甲基一1—丙烯基)一1— 环丙烷酸或 (+)—1R? 3R2,2—二甲基一3—2,—甲基一1'—丙烯基一1— 环丙烷酸 (将“—1—环丙烷酸”写成“环丙烷酸”或“环丙基甲酸”也 可) COOH (2006年)第5题(10分) 化合物(4)一种新的向列型液晶材料组成成分,该化合物在环已基和芳环之间插入两个饱和碳原子,使其具有低粘度和低的介电各向异性的特性。 它与低粘度和高的介电各向异性向列型液晶材料混合使用,能改善液晶材料的显示性能,提高清晰度,在液晶显示材料中具有良好的应用前景。 该化合物可按下面的方法合成: H HBrKCN BC CH2OH n-C3H7 50%H2SC4E △■D: H NH2NH2H2O,KOH;HOdCHzObHAlCbG CH2COCl C6H5F n-C3H7 F (n-C3H7: 正丙基) 5-1用系统命名法对化合物(3)命名 5-2写出化合物AE的化学式和化合物B、C、DG的结构简式: ABC DEG 5-3G转化为产物时还得到了一个如下结构的副产物: n-C3H7 H /H CH2CH2”O(CH2CH2O)3H 此副产物可能由G先进行了反应,再经过 反应而产生的。 (填反应类型)第5题(10分) 5-1反-4-丙基环已基乙酰氯(2分) 5-2 n-C3H7 CH2Br n-CaH7 CH2CN n-C3H7 ch2cooh H n-C3H7 F(各1分, 5-3亲核取代 还原 (2 (2006年)第6题(6分) 手性有机小分子催化的不对称合成反应是近年来有机化学研究的 热点领域。 比如脯氨酸(结构如A所示),因为便宜易得,并且作为手性催化剂有较好的立体选择性而受到广泛地研究。 脯氨酸用于催化苯甲醛与丙酮的羟醛缩合反应,得到产物D的对映异构体比例为R: 91: 9。 该反应的催化原理是脯氨酸首先与丙酮进行脱水反应生成化合物B, 再与苯甲醛缩合得到产物D,同时脯氨酸作为催化剂被释放出来。 实 验证实,若把脯氨酸转化为酯C,仍能催化此反应,反应原理相同, 但反应立体选择性大大降低,产物D的对映异构体比例仅为R: 60: 6-1 HOH °C2H5 B C 其中之一的结构式是: OHO 请用*标明此化合物中手性碳原子,该手性碳原子的构型 是,根据系统命名法此化合物可命名 为 6-2你认为化合物A作为催化剂,反应的选择性比化合物C作为催化剂的要高的主要原因是: 第6题(6分) (1分)S(1 (S)-4-苯基4羟基-2-丁酮(2分,R、S错不重复不扣分) 6-2脯氨酸A与丙酮的缩合物B结构中羧基上的羟基能与苯甲醛羰基的氧原子形成氢键,由于空间位阻限制,反应底物B仅选择一种空间 有利的方向进攻苯甲醛,从而得到立体选择性较好的产物。 当化合物A转化为酯C后,其类似作用减弱(2分) (2006年)第7题(12分) 市售的牛奶中常加入1〜10数量级的多种食用香味剂,以改善牛奶的香气和味觉。 S-癸内酯(G),由于具有非常强烈的甜奶油和坚果型 香气及很浓的花香底香,被广泛用作奶品的食用添加剂。 (G)可以由已 二酸(A)为原料,通过以下六步反应合成得到: CH3CH2OH H2SO4 B(CioHi804) CHsCHzONaI.NaOH,出0 ch3ch2oh*CGHq)—2.h+» DGHbO) G(C10H18O2) h2o2 CH3COOH ch3ch2ch2ch2cho F(5H18O)y H2,Pd-C 5%NaOH E(C1°H16。 ) 请根据以上反应步骤,推断出B、CDE、F、G可能的结构简式 (包括构型异构体)。 BC FG第7题(12分) Bc2h5oocch2ch2ch2ch2cooc2h5(2分) OO 11COOC2H5C00C2H5l』 CC 分,下同) D O (2分) E O (2分) O (2006年)第8题(8分) 化合物A: h2nch2ch OCH3是合成抗早产药利托君 o OH 2ch2 OH的重要中间体,请写出以 A I为主要原料(其它原料不限)合成 Y CH3 A的合成路线(注明反应条件 和所用试剂)。 第8题(8分) CH3 CH3 Y CH3 (CHWO OH- CH3 NBS ► 过氧化苯甲酰 Y CH2Br NaCN OCH 入 Y ch2cn 3 H2 Pd OCH3 入 Y ch2ch2nh2 (每步2分,共8分) 第一步,在碱性条件下和卤代烷醚化或用碳酸二甲酯均不扣分 第二步,在光照或高温条件下卤代均不扣分 第四步,用其它方法还原不扣分 其它合成路线合理酌情处理。 OH CH2OH (2007年)第7题(10分)水杨醇( )具有多种生物活性, 科学家已经开发出多种含这种结构单兀的化合物,譬如抗病毒的4, 具有高效杀虫活性的等。 最近,我国化学家将水杨醇衍生物与同样具有活性的苯氧乙酸衍生物结合合成了系列新型除草剂。 下面的方程式 是其中一种这类化合物的合成路线。 CH3CH2CI,NaOH --(B) OH /OCH3CICH2COOH [2] NaOH,H2^C2H5OH(C) [1] SOC^(D) [3] (B)+(D) (C-HJ-N OCH 请根据这个路线回答下面的问题: 7-1写出A、B、C、D的结构简式,并用系统命民法对原料 O 7-2反应过程[1]中的第二步和反应过程[2]中的第一步属于什么反应? 为什么要加入氢氧化钠? 7-3反应过程[2]中的第二步除2外,还可以采用的试剂是。 第7题(10分) 7-1 (每空1.5分,共6分) 邻甲氧基苯酚(1分) 7-2这两步均为亲核取代反应。 加入氢氧化钠的目的是使相应的酚形成芳氧负离子,从而对氯乙烷或氯乙酸进行亲核取代(2分) 7-33、5(1分) (2007年)第8题(11分)从昆虫斑蟊体内的可提取得到的一种化合物斑蟊素(A)具有明显的抗肿瘤活性。 斑蟊素为酸酐化合物,在体内易于水解,临床对治疗肝癌和膀胱癌有效,但具有泌尿道和消化道副作用。 将酸酐与取代胺作用,可生成不同取代基的酰亚胺,水解将慢于酸酐,在体内将逐渐释放斑蟊酸,毒性大大降低。 为此,科学家设计合成了羟基斑蟊素(B) AB 根据以上知识请回答: 8-1找出化合物A中的手性碳,并在结构式(见右图)A中用 记号加以标明 8-2已知化合物A的优势构象为 则它(填“有”或 “无”)旋光性。 8-3根据系统命名法, 的名称为 8-4提出一条以 O O 和O为原料(其他原料任选)合理的合成化合物 B的路线,写出合成过程,并注明反应条件。 第8题(11分) 8-1 (1分) 8-2无(1分) 8-3顺丁烯二酸酐(1分) 8-4(每步2分,共8分) (2007年)第9题(9分)盐酸阿齐利特(),化学名1-[5-(4-氯苯基)呋喃甲亚基]氨基-3-[4-(4-甲基212哌嗪基)丁基]海因二盐酸盐, 是公司研制的新型类山抗心律失常药,在美国正处于临床研究阶段。 其作用机制新颖,既可以阻断快速延迟整流外向钾通道(),也可以阻断 缓慢延迟整流外向钾通道(),代表了一个新的研究方向。 已有的临床研究结果表明,该药具有以下特点: 口服能完全吸收,不受食物影响;可每日服用一次;使用剂量与年龄、性别、肝、肾功能无关;无逆向使用依赖性,抗心律失常作用不会随心律增加而丧失;具有良好的安全性和耐受性;可有效的防止房扑、房颤、室上性心动过速的复发。 其合成路线如下: Ht.0 kFH尺AggOOC已 *C=W-NHNH3►R H、CCH^CHjON, NW-
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 化学 竞赛 有机化学
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)