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高中化学奥林匹克竞赛辅导资料第十五章有机化合物的合成

高中化学奥林匹克竞赛辅导资料第十五章有机化合物的合成
高中化学奥林匹克竞赛辅导资料第十五章有机化合物的合成

高中化学奥林匹克竞赛辅导资料 第十五章 有机化合物的合成

【竞赛要求】

有机合成的一般原则。引进各种官能团(包括复合官能团)的方法。有机合成中的基团保护。导向基。碳链增长与缩短的基本反应。有机合成中的选择性。

【知识梳理】

一、有机合成的一般原则

有机合成是有机化学的重要组成部分,是建立有机化学工业的基础,有机合成一般都应遵循下列原则:

1、反应步骤较少,总产率高。一个每步产率为80%的十步合成的全过程产率仅为10.7%,而每步产率为40%的二步合成的全过程产率可达16%。因此要尽可能压缩反应步骤,以免合成周期过长和产率过低。

2、每步的主要产物易于分离提纯。要力求采用只生成一种或主要生成一种的可靠反应,避免生成各种产物的混合物。

3、原料易得价格便宜。通常选择含四个或少于四个碳原子的单官能团化合物以及单取代苯等作为原料。

在实际合成中,若欲合成芳香族化合物时,一般不需要合成芳香环,尽量采用芳香族化合物作为起始物,再引入官能团;若欲合成脂肪族化合物时,关键的步骤是合成碳骨架并同时考虑官能团的引入,引入的官能团可能并非为所需产物中的官能团,但可以通过官能团的转变,形成所需产物中的官能团。

二、有机物的合成方法(包括碳架的建立、各种官能团引进等) (一)芳香族化合物的合成

1、合成苯环上仅连有一个基团的化合物

一般以苯为原料,通过芳香烃的亲电取代反应引入基团,如表 17-1;通过芳香重氮盐的亲核取代反应引入基团,如表17-2;也可以通过活化的芳香卤烃的亲核取代引入基团,如表17-3。

2、合成苯环上仅连有两个基团的化合物

如果所需合成的化合物两个基团相互处于邻位或对位,则其中至少有一个基团属于邻、对位定位基;如果所需合成的化合物两个基团相互处于间位,则其中至少有一个基团属于间位定位基。例如:

NO 2

Ar

ArH

合成苯环上含有两个基团的化合物时,如果两个两个基团相互处于邻位或对位,而两个基团都不是邻、对位定位基或两个基团相互处于间位,但都不是间位定位基,在这两种情况下,一般不能依靠其中一个基团的定位作用将另一个基团引入所需的位置上,而需要通过中间转化过程来实现。具体办法有:

(1)对于亲电取代反应,在合成顺序中,若会形成邻、对位定位基中间体,则进行亲电取代反应,例如由苯合成对硝基苯甲酮。

(2)引入一种基团,这种基团具有一定的定位作用,待第二基团引入后,再除去这种基团,例如由苯合成间二溴苯。

3、当用取代苯作为起始物时,可通过改变起始物取代基转化的先后顺序来决定最终产物分子中基团的相对位置,例如由甲苯合成硝基苯甲酸。

在将两个基团引入到苯环上时,应考虑以下两个问题:

(1)在由选择余地时,首先引入最强的致活基团或最弱的致钝基团进入苯环。

(2)要特别注意某些反应条件的要求。

例如合成时,有下述两种合成途径:

显然第一条途径较好,在引入致活基团—C2H5后有利于第二步反应;而第二条途径引入的Br是致钝基团,下一步付–克反应不能进行。

(二)脂肪族化合物的合成

在合成脂肪族化合物时,首先要考虑的问题是如何建立碳架;其次若还有官能团存在,则在建立碳架的同时,还需要考虑官能团的建立。一般是将两个或三个预先形成的碎片按一定的方式连接,使形成的官能团恰好在所需的位置,这一步是整个合成步骤中最关键的一步。

通过亲核加成反应形成碳–碳键和通过亲核取代反应形成碳–碳键的典型反应如下。

1、通过亲核加成反应形成碳–碳键的反应

2、通过亲核取代反应形成碳–碳键的反应

3、形成双官能团化合物的反应

(1)1,1 –双官能团化合物

(2)1,2 –双官能团化合物

(3)1,3 –双官能团化合物

(4)1,4 –双官能团化合物

三、有机合成中的基团保护、导向基

(一)基团保护

在有机合成中,些不希望起反应的官能团,在反应试剂或反应条件的影响下而产生副反应,这样就不能达到预计的合成目标,因此,必须采取对这些基团进行保护,完成合成后再除去保护基,使其复原。

对保护措施一定要符合下列要求:①只对要保护的基团发生反应,而对其他基团不反应;②反应较容易进行,精制容易;③保护基易脱除,在除去保护基时,不影响其他基团。

下面只简略介绍要保护的基团的方法。 1、羟基的保护

在进行氧化反应或某些在碱性条件进行的反应,往往要对羟基进行保护。如防止羟基受碱的影响,可用成醚反应。

防止羟基氧化可用酯化反应。

2、对氨基的保护

氨基是个很活泼的基团,在进行氧化、烷基化、磺化、硝化、卤化等反应时往往要对氨基进行保护。

(1)乙酰化

(2)对NR 2可以加H + 质子化形成季铵盐,– NH 2也可加H + 成 – NH

3而保护。 3、对羰基的保护

羰基,特别是醛基,在进行氧化反应或遇碱时,往往要进行保护。对羰基的保护一般采用缩醛或缩酮反应。

4、对羧基的保护

羧基在高温或遇碱性试剂时,有时也需要保护,对羧基的保护最常用的是酯化反应。

5、对不饱和碳碳键的保护

碳碳重键易被氧化,对它们的保护主要要加成使之达到饱和。

– OH –OR

– NH 2 CH 3

COCl 或酸酐

–NH 2--CH 3

O

–COOH + R –OH – COOR

H +

–CHO + 2ROH – CH(OR)2

H +

-O --R O

– OH

(二)导向基

在有机合成中,往往要“借”某个基团的作用使其达到预定的目的,预定目的达到后,再把借来的基团去掉,恢复本来面貌,这个“借”用基团 我们叫“导向基”。当然这样的基团,要符合易“借”和易去掉的原则,如由苯合成1,3,5 – 三溴苯,在苯的亲电取代反应中,溴是邻、对位取代基,而1,3,5 – 三溴苯互居间位,显然不是由溴的定位效应能引起的。但如苯上有一个强的邻、对位定位基存在,它的定位效应比溴的定位效应强,使溴进入它的邻、对位,这样溴就会呈间位,而苯环上原来并无此类基团,显然要在合成时首先引入,完成任务后,再把它去掉,恰好氨基能完成这样的任务,因为它是一个强的邻、对位定位基,它可如下引入:

– H → – NO 2 → – NH 2 ,同时氨基也容易去掉:– NH 2 → – N +2 → – H 因此,它的合成路线是:

根据导向基团的目的不同,可分为下列几种情况: 1、致活导向

假如要合成 可以用 但这种方法产率低,因为丙酮两个甲基活性一样,会有副反应发生:

但在丙酮的一个甲基上导入一个致活基团,使两个甲基上的氢的活性有显著差别,这可用一个乙酯基(–COOC 2H 5)导入丙酮的一个甲基上,则这个甲基的氢有较大的活性,使这个碳成为苄基溴进攻的部位,因此,利用乙酰乙酸乙酯而不用丙酮,完成任务后,把乙酯基水解成羧基,利用β– 酮酸易于脱羧的特性将导向基去掉,于是得出合成路线为:

2、致钝导向

O

C 6H 5 O + C 6 5 O

C 6H 5 C 6H 5 Br O COOC 2H 2H 5 C 6H 5

O COOC 2H 6H 5

O

C 6H 5

C 6H 5

Br

C 6H 5

C 6H 5

O

活化可以导向,有时致钝也能导向,如合成 氨基是很强的邻、对位定位基,进行取代反应时容易生成多元取代物:

如只在苯胺环上的氨基的对位引入一个溴,必须将氨基的活性降低,这可通过乙酰化反应来达到,同时乙酰氨基是一个邻、对位定位基,而此情况下对位产物是主要产物:

3、利用封闭特定位置来导向

例如合成 ,用苯胺为起始原料,用混酸硝化,一方面苯胺易被硝酸氧化,另

一方面,苯胺与硫酸还会生成硫酸盐,而 是一个间位定位基,硝化时得到

,所以苯胺硝化时,要把苯胺乙酰化后,再硝化。

由于乙酰基此时主要是对位产物,所以仍不能达到目的。如果导向一个磺酸基,先把氨基的对位封闭,再硝化,可以得到满意结果:

四、碳链增长与缩短的基本反应 1、碳链增长的反应

H 2

N Br

NH 2

+ Br 2

NH 2

Br

Br

Br NH 2

NHCOCH 3

Br

Br 2

H 2O

NHCOCH 3

NH 2

NH 2 NO 2 – NH 3SO 4H NH 2 NHCOCH 3

NO 2

90%)

3

+

NO 2

NHCOCH 3

微量

NH 2

NO 2

(主要)

+ NH 2

NO 2 微量

NH 2 NHCOCH 3

3H

3

NH 2

NO 2

NO 2 NHCOCH 3

3H

57%H 2SO

4

煮沸

NH 2 NO 2

起始原料反应及产物烯类

炔类

卤代烃

环氧乙烷

羰基化合物

丙二酸二乙酯

乙酰乙酸乙酯

有机金属化合物

2、碳链缩短的反应

(1)不饱和化合物的氧化

(2)卤仿反应

(3)霍夫曼降级反应

(4)羧酸反应

(5)芳香族化合物氧化

五、有机合成中的选择性

在有机合成中,还需要考虑选择性,这些选择大致有下列几类。 1、化学选择

分子中的几个基团,有时不需要加以保护和特殊的活化,某一基团本身就有选择性的反应,相同基团当处于分子中的不同部位时,就可能产生反应的差异性,这在有机合成中可以利用,例如可以通过对反应条件的控制来控制反应进行的程序:

第三个酯基要在更强烈的条件下,如在NaOH 和高沸点溶剂乙二醇中回流才能水解。 不同的官能团对同一试剂的反应是不同的,有的能够与之作用,有的却不能,即使能够作用的,也有反应性强弱的差异,表现在反应有快慢和难易的区别,这些差别,在有机合成中也是有用的。例如,烯烃和炔烃虽然都能与卤素加成,但炔烃的反应却远弱于烯烃,以致可以同

OH COOCH 3 HO CH 2COOCH 3 3 KOH ,CH 3OH ,回流三分钟 脂肪族酯易水解 OH COOCH 3 HO

CH 2COOCH

3

84%)

1) 40% NaOH ,95℃ 2) H 3O

两个酯基先水解 空阻小的

OH COOCH 3 HO CH 2COOH 3

时含有烯键和炔键的化合物中实现选择加成,如:

选择性试剂在合成中也经常用到。例如

有机锂倾向于1,2—加成。 2、方位选择性

苯乙烯和溴化氢加成时,全部生成 –溴乙苯,这是一个方位选择性很强的反应。

在双烯合成中,方位选择性也很强。

芳香族化合物的二元取代反应,实际上也是一种方位选择性反应。 3、立体化学选择性

当反应产物可能是一种以上的立体异构体时,就有必要设计一种只产生所要的产物的合成法,即必须采用立体有择反应或立体专一反应,所有的立体专一的反应,一定是立体有择反应。而立体有择反应不一定是立体专一性反应。

受立体化学控制的反应常见的有以下几类: (1)卤化烃的S N 2反应,产生构型翻转产物。 (2)炔烃的加成:

C 6H 5 CH CH C C 6H

O 1,4加成 2

(C 6H 5)2CH CH 2 C C 6H 5 O

(96%)

C 6H 5CH== CH C(C 6H 5)2 OH

(75%)

1,2加成

C 6H 5CH = CH 2 + HBr → C 6H 5CH —CH 3

Br

R —C C —R ’ Na+NH 3

R —C C —R ’+H 2

Pd –CaCO 3/Pd

或Ni – B

(3)烯烃的氧化

(4)卤素与烯烃加成

(5)硼氢化——氧化反应

(6)卤代烷的E 2反应

(7)羰基加成

当羰基两边的空间条件不同时,其中一种加成产物可能占优势,如

【典型例题】

例1、设计 的合成路线。

OH C(CH 3)2 R —C C —R ’+Br 2

+ Br

分析:解答有机合成题时,常常采用倒推法,即从合成目标分子出发,由后往前逆推,推导出目标分子的前体,并同样的找出前体的前体,直至到达较简单的起始原料为止。

在倒推法中,“合成子”法是一种常用的分析手段。我们可以把目标分子中的某个键切断,目标分子切断成两个片段,这两个片段又可以继续切断成新的片段,直至达到简单的片段。这些片段叫“合成子”,它可能是些并非实际存在的分子,但我们可以找出作用与之相当的试剂,变成合成子的等价物。最后,把切断过程倒过来,并使用切断所得的相当试剂,就成了合成方法了。下面我们就用“合成子”法分析此题的合成路线。

在目标分子的键a处或键b处(如下图)进行切断,分别可得到两个等价物(符号~ 表示切断, 表示逆过程):

这样就有两条路线均可以合成目标分子,哪条路线优越?要根据所给原料而定。

解:

例2、设计的合成路线

分析:

再把分析过程颠倒过来,便得到如下的合成路线。解:

例3、设计的合成路线

分析:

解:通过分析,便可得出合成目标分子的起始原料,通过两次麦克尔反应和一次分子内的羟醛缩合,就可完成这一合成,但是为了使麦克尔加成有足够的活性,醛(或酮)通过形成烯胺使其α-位活性增加,使反应更容易进行,这样就得出了目标分子的合成路线。

分析:这里合成目标分子是一种较特殊的酮类,我们很容易想到用 –酮酯合成法,根据

乙酰乙酸乙酯的酮式分解,在产物中可以引入

。但目标分子是

结构的酮,所以要用 为原料,目标分子的前体是:

CH 3–C –CH 2– O

C 2H 5–C –CH – CH 3

O CH 3CH 2—C —CH —COOC 2H 5

CH 3

O CH 2=CH —CH 2—CH —C —C 2H 5 CH 3 O 例4、由C 3以下的化合物合成

于是得出目标分子的合成路线。

解:

例5、设计的合成路线。

分析:由于目标分子具有菲的碳架,所以最容易想到的是由菲部分加氢,但是直接加氢会各种加氢的混合物,所以不能用此法,我们再对目标分子进行分析:

于是得出目标分子的合成路线。

解:

A是主要产物,B只有少量,这是由于在①处关环从产物的几何上是不利的。

例6、由苯酚合成

分析:

于是得出目标合成路线。

解:

例7、设计的合成路线

分析:目标分子可从(a)(b)两处进行切断

高中化学奥林匹克竞赛-有机化学的几个基本反应

重排 酮肟在酸性条件下发生重排生成烃基酰胺的反应。1886年由德国化学家.贝克曼首先发现。常用的贝克曼重排试剂有硫酸、五氯化磷、贝克曼试剂(氯化氢在乙酸-乙酐中的溶液)、多聚磷酸和某些酰卤等。反应时酮肟受酸性试剂作用,形成一个缺电子氮原子,同时促使其邻位碳原子上的一个烃基向它作分子内 1,2-迁移,其反应过程如下: 贝克曼重排是立体专一性反应。在酮肟分子中发生迁移的烃基与离去基团(羟基)互为反位。在迁移过程中迁移碳原子的构型保持不变,例如: 贝克曼重排反应可用于确定酮类化合物的结构。工业上利用环己酮肟发生贝克曼重排,大量生-己内酰胺,它是合成耐纶6(见聚己内酰胺)的单体。 亲电取代反应

亲电取代反应一种亲电试剂取代其它官能团的化学反应,这种被取代的基团通常是氢,但其他基团被取代的情形也是存在的。亲电取代是芳香族化合物的特性之一.芳香烃的亲电取代是一种向芳香环系,如苯环上引入官能团的重要方法。其它另一种主要的亲电取代反应是脂肪族的亲电取代。 亲电加成反应 亲电加成反应是烯烃的加成反应,是派电子与实际作用的结果。派键较弱,派电子受核的束缚较小,结合较松散,因此的作为电子的来源,给别的反应物提供电子。反应时,把它作为反应底物,与它反应的试剂应是缺电子的化合物,俗称亲电试剂。这些物质又酸中的质子,极化的带正电的卤素。又叫马氏加成,由马可尼科夫规则而得名:“烯烃与氢卤酸的加成,氢加在氢多的碳上”。广义的亲电加成亲反应是由任何亲电试剂与底物发生的加成反应。 在烯烃的亲电加成反应过程中,氢正离子首先进攻双键(这一步是定速步骤),生成一个碳正离子,然后卤素负离子再进攻碳正

高三化学有机合成

教案

教学步骤、内容 教学方法、 手段、师生 活动[引入]从远古时代起,人类一直依靠自然界的资源生存。在实践中人类逐 渐学会了对自然资源进行加工和转化。例如,通过酿酒、制药等以满足人类 生活的需要。但自然资源是有限的,而且有时天然物质及其加工产品的性能 也不尽如人意。19世纪20年代,人类开始进行有机合成的研究以来,有机 化学家们不断地合成出功能各异、性能卓越的各种有机物。通过有机合成不 仅可以制备天然有机物,以弥补自然资源的不足,还可以对天然有机物进行 局部的结构发行和修饰。下面,就让我们简单学习一上有机合成 [板书] 第四节有机合成(organic synthesis) 一、有机合成的过程 [思考与交流]阅读第三自然段,回答:1、什么是有机合成?2、有机合成的 任务有那些?3、用示意图表示出有机合成过程。 [板书]1、有机合成定义;有机合成是利用简单、易得的原料,通 过有机反应,生成具有特定结构和功能的有机化合物。 2、有机合成的任务;包括目标化合物分子骨架构建和官能团的转 化。 3、有机合成过程。 [投影]有机合成过程示意图: [讲]有机合成的过程是利用简单的试剂作为基础原料,通过有机反应链上 官能团或一段碳链,得到一个中间体;在此基础上利用中间体上的官能团, 加上辅助原料,进行第二步反应,合成第二个中间体,经过多步反应,按照 目标化合物的要求,合成具有一定碳原子数目、一定结构的目标化合物。 [板书]4、有机合成的思路:就是通过有机反应构建目标分子的骨 架,并引入或转化所需的官能团。 [思考与交流]官能团的引入方法 1、在碳链上引入C=C的三种方法:(1)__(2) ____(3) ___。 2、在碳链上引入卤素原子的三种方法:(1)___(2) __(3) ___。 3、在碳链上引入羟基的四种方法:(1)__(2) _(3) __(4) ___。

历年高中化学竞赛有机题

历年有机试题 一. 有机结构 (1999)第六题(10分)曾有人用金属钠处理化合物A (分子式C 5H 6Br 2,含五元环),欲得产物B ,而事实上却得到芳香化合物C (分子式C 15H 18)。 6-1请画出A 、B 、C 的结构简式。 6-2为什么该反应得不到B 却得到C ? 6-3预期用过量酸性高锰酸钾溶液处理C ,得到的产物是D ,写出D 的结构式。 [解题思路] 1.对比产物C 的分子式(C 15H 18)和起始物A 的分子式(C 5H 6Br 2)可见一个C 分子是3个A 分子脱去溴原子连接而成的,而且A 转化为C 的反应是用金属钠消除A 分子中的溴。可见此题并没有要求应试者必须学过武兹反应,此思路的知识基础没有超过中学化学。 2.试题用A 是溴代环戊烯和C 是芳香化合物2个信息同时限定了A 和C 的结构。溴代环戊烯因溴原子连在不同碳原子上而有多种位置异构体,它们与金属钠反应失去溴连接的方式更多,但是,为满足C 是分子式为C 15H 18的芳香化合物(至少要有一个含共轭双键的苯环)的条件,A 必须是1,2-二溴环戊烯,C 必定有答案给出的结构式。应试者得出这个结论的过程和花费的时间自然很不相同,有的学生可能在草稿纸画满各种各样的二溴环戊烯,并令其脱溴相连,甚至得出很大的环状化合物,有的学生则只需在脑子里想清楚,其差别不是知识水平高低而是智力水平高低。在思考过程中,下述联想是有助于应试者得出结论: 3.为什么A 与金属钠反应会得到C 呢?如果应试者联想起中学化学里学过乙炔合成苯的反应,就会想到,A 脱去溴首先得到的应是含C C 键的环戊炔(B ),既然乙炔经催化可三聚成苯,对比乙炔和环戊炔的结构,理应联想到中学化学学到:乙炔的碳氢处在一条直线上(《化学读本》的sp 杂化当然有帮助,属竞赛大纲要求,但并非必需),环戊炔的炔碳在五元环上,其不稳定性就不至犹豫,不需催化剂也会聚合就在意料之中。 4.命题人考虑到环戊烯不稳定,有的学生可能将B 写成它的双聚物,以求得到较稳定的化合物,因而答双聚体也算对,而且对两种B 的不稳定给了注释性说明(注:不要求学生达到这种注释水平)。 5.C 的氧化可看成是苯环的侧链碳原子的氧化。中学化学里讲过甲苯氧化得苯(甲)酸,去年初赛题分析里讨论过芳香烃侧链氧化的规律,应试者一般研究过去年初赛题,所以由C 得出D 应不是困难的事。但是,这里仍有很强的智力因素,应试者若被C 的复杂结构迷惑住,不注意分子的核心部位是一个苯环,对题目给出的C 是芳香化合物的信息视而不见,D 是什么就很难答上来,到事后才恍然大悟。 [答案] 6-1 各2分 若答B 的结构式为: 亦给2分 6-2 要点:B 不稳定 (2分) 注:前者的炔碳原子通常为sp 杂化轨道,线性,环炔的张力太大;后者为反芳香性。 6-3 A B C

2018版高中化学第1节有机化合物的合成第2课时有机合成路线的设计及有机合成的应用学案

第2课时 有机合成路线的设计及有机合成的应用 1.了解有机合成路线的设计。 2.掌握有机合成的分析方法——逆推法。(重点) 3.掌握简单有机物的合成。(重难点) 1.有机合成路线的设计 (1)正推法 ①路线:某种原料分子――→碳链的连接 官能团的安装 目标分子。 ②过程:首先比较原料分子和目标化合物分子在结构上的异同,包括官能团和碳骨架两个方面的异同;然后,设计由原料分子转向目标化合物分子的合成路线。 (2)逆推法 ①路线:目标分子――→逆推原料分子。 ②过程:在逆推过程中,需要逆向寻找能顺利合成目标化合物的中间有机化合物,直至选出合适的起始原料。 (3)优选合成路线依据 ①合成路线是否符合化学原理。 ②合成操作是否安全可靠。 ③绿色合成 绿色合成主要出发点是:有机合成中的原子经济性;原料的绿色化;试剂与催化剂的无公害性。 (4)逆推法设计有机合成路线的一般程序

(5)利用逆推法设计苯甲酸苯甲酯的合成路线 ①合成路线的设计 ②以甲苯为原料合成苯甲酸苯甲酯的4条路线: a. b. c. d. ③评价优选合成路线 a路线中由甲苯制取苯甲酸和苯甲醇,较合理。b、d路线中制备苯甲酸步骤多、成本高,且Cl2的使用不利于环境保护。c的步骤虽然少,但使用了价格昂贵的催化剂LiAlH4和要求无水操作,成本较高。 2.有机合成的应用 (1)有机合成是化学学科中最活跃、最具有创造性的领域之一。 (2)在化学基础研究方面,有机合成也是一个重要的工具。 请设计以乙烯为原料制备乙二酸乙二酯的合成路线。

【提示】 [核心·突破] 1.有机合成题的解题思路 (1)分析碳链的变化:有无碳链的增长或缩短,有无成环或开环。 (2)分析官能团的改变:引入了什么官能团,是否要注意官能团的保护。 (3)读懂信息:题中的信息可能会成为物质转化中的重要一环,因而要认真分析信息中牵涉的官能团(或碳链的结构)与原料、产品或中间产物之间的联系。 (4)可以由原料正向推导产物,也可以从产物逆向推导出原料,也可以从中间产物出发向两侧推导,还可以由原料和产物推导中间产物。 2.有机合成常见的三条合成路线 (1)一元合成路线:R—CH===CH2→卤代烃→一元醇→一元醛→一元羧酸→酯 (2)二元合成路线: (3)芳香化合物合成路线: [题组·冲关] 题组1 有机合成路线的设计 1.A(C2H2)是基本有机化工原料。由A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如下所示:

。高中化学竞赛知识点:有机化学

高中化学竞赛知识点:有机化学 有机化学知识点 1.分子式为C5H12O2的二元醇,主链碳原子有3个的结构有2种 正确 2.最简式为CH2O的有机物:甲酸甲酯、麦芽糖、纤维素 错误,麦芽糖和纤维素都不符合 3.羟基官能团可能发生反应类型:取代、消去、酯化、氧化、缩聚、中和反应 正确,取代(醇、酚、羧酸);消去(醇);酯化(醇、羧酸);氧化(醇、酚);缩聚(醇、酚、羧酸);中和反应(羧酸、酚) 4.常温下,pH=11的溶液中水电离产生的c(H+)是纯水电离产生的c(H+)的10^4倍 错误,应该是10^(-4) 5.甲烷与氯气在紫外线照射下的反应产物有4种 错误,加上HCl一共5种 6.醇类在一定条件下均能氧化生成醛,醛类在一定条件下均能氧化生成羧酸 错误,醇类在一定条件下不一定能氧化生成醛,但醛类在 一定条件下均能氧化生成羧酸 7.CH4O与C3H8O在浓硫酸作用下脱水,最多可得到7种有机产物

正确,6种醚一种烯 8.分子式为C8H14O2,且结构中含有六元碳环的酯类物质共有7种 正确 9.棉花和人造丝的主要成分都是纤维素 正确,棉花、人造丝、人造棉、玻璃纸都是纤维素 10.等质量甲烷、乙烯、乙炔充分燃烧时,所耗用的氧气的量由多到少 正确,同质量的烃类,H的比例越大燃烧耗氧越多 11.分子组成为C5H10的烯烃,其可能结构有5种 正确 12.聚四氟乙烯的化学稳定性较好,其单体是不饱和烃,性质比较活泼 错误,单体是四氟乙烯,不饱和 13.酯的水解产物只可能是酸和醇;四苯甲烷的一硝基取代物有3种 错误,酯的水解产物也可能是酸和酚 14.甲酸脱水可得CO,CO在一定条件下与NaOH反应得HCOONa,故CO是甲酸的酸酐 错误,甲酸的酸酐为:(HCO)2O 15.应用取代、加成、还原、氧化等反应类型均可能在有机物分子中引入羟基

全国高中学生化学竞赛有机化学专项练习答案

有机化学阶梯练习有机化学阶梯练习参考答案参考答案 河北省石家庄市第二中学 刘浩源 葛洪鑫 屈沛 吉林省东北师范大学附属中学 于涵 第一题 1-1-1 (3分) 1-1-2 (3分) 1-1-3 (共5分,计算过程2分,结果1分,结构式2分)其钠盐的分子量为190.13,其中钠的质量百分数为22.99/190.13×100%=12.09%,比题中所给数据大,钠的个数必为整数个,所以该钠盐中必含有结晶水。设含n 个结晶水,22.99/(190.13+18.02n)×100%=11.05%,解得n=1,化学式为C 8H 7O 4Na ·H 2O 阴离子结构式如下: 1-2-1 (2分) 1-2-2 (4分,用结构式写出答案) 用ZE 简单表示可写为2Z4Z ,2Z4E ,2E4Z ,2E4E 。 1-2-3 (2分) 因为山梨酸的溶解度比其钾盐的溶解度小,用钾盐可达所需量且不影响食品的口味。 1-3-1 (1分) 3个。 1-3-2 (2分) 1-3-3 (2分) 天冬氨酸和苯丙氨酸。 1-4-1 (2分) 3-叔丁基-4甲氧基苯酚 O O O O O O O O O O O O H H 3C C H CH CH CH COOH H 3N CH C CH 2O C OH O H N CH C CH 2O O

1-4-2 (6分,其它合理路线亦可) 1-4-3 (2分)络合可以催化氧化反应的金属离子,使之催化性能失效,减缓氧化。 第二题 2-1 (10分 ) 2-2 (6分 ) 茉莉酮: ONa OH 2 2 OCH 33 OCH 3 NHCOCH 3C(CH 3)3 OCH 32C(CH 3)3OCH 3C(CH 3)3 NaOH ,熔融稀3(CH 3CO )2O HCl ,水解22

(完整版)高考有机合成路线设计的常用方法资料

有机合成的文化的构成与训练 有机合成题,近几年的江苏高考题中,重现率几乎百分之百,从04年的“由丁二烯通过双烯合成,制备甲基环己烷”到05年的“以溴代甲基环己烷为原料合成6-羰基庚酸”,每年的命题方式、形式略有变化:04年重点在推断物质结构,书写结构简式和化学方程式;05年着重在设计合成流程图,具有新意,但难度太大;06年有所改进。 一、要讲技巧,更要讲思想。 ㈠有机合成的重要意义 有机合成是有机化学的核心。学习和研究有机化学的目的,最终是为了合成自然界已存在的和自然界并不存在而人为设计的具有特定结构,因而具有特定性能和用途的有机化合物以造福人类。现在已经发现的三千多万种物质中,绝大部分是科学家合成的有机物。 在1828年武勒开始有机合成直至本世纪60年代之前,人们一直是从原料开始,逐步经过碳链的连接和官能团的安装最后完成的。但由于没有通用的思维规范,其设计过程往往需要相当丰富的理论和实践经验,十分困难。1964年E.J.Corey首创用逆推的方式设计合成路线,由于他独特的操作方式,高度规范合成设计的程序,并使其具备了相对固定的逻辑思维推理模式,因而易学易用,大大推动了这一学科的发展。E.J.Corey也因此获得了1990年诺贝尔化学奖。 人们对有机产品的研究,已经达到一个较高的水准了。如果预测某种结构的有机物具有某项特殊用途,或特殊性质,接下来的问题就是如何寻找合适的原料,采用合理的合成路线,来合成该物质了,所以有机合成具有广阔前景。 ㈡有机合成路线的设计原则 ①原理正确、步骤简单(产率高) ②原料丰富、价格低廉 ③条件合适、操作方便 ④产物纯净、污染物少(易分离) 二、有机合成题的训练方法 首先要掌握“学情”,对症下药,进行针对性的讲解和训练;其次要用经典的例题,特别是近三年的高考题进行典型引导,以建构有机合成的“模型”;再次要充分利用各类有机框图题,进行逆向思维,即以这类题为“素材”,灵活地进行合成路线的训练。 ㈠学生中存在的问题 ①官能团的引入、消除“硬装斧头柄”。究其原因是学生有机基本反应类型掌握不扎实。 ②步骤先后随心所欲。究其原因是没有很好理解有关官能团的相互影响等知识。 ③合成“绕圈子”看不出是为了保护官能团。究其原因是思路狭窄,没有理解条件对反应进行的影响。 ④题给信息不能很好的吸收应用。究其原因是对题给信息解读不够,审题也不严密。当然,也和教师给学生相关的训练太少有关。不妨把经常出现的信息归纳整理给学生。 ㈡有机合成的常见题型 ①给定原料、指定目标分子,设计合成路线,要求书写化学方程式。 例如:以乙烯为初始反应物可制得正丁醇(CH3CH2CH2CH2OH),已知两个醛分子在一定条件下可以自身加成。下式中反应的中间产物(Ⅲ)可看成是由(Ⅰ)中的碳氧双键打开,分别跟(Ⅱ)中的2-位碳原子和2-位氢原子相连而得。(Ⅲ)是一种3-羟基醛,此醛不稳定,

(完整版)高中化学有机合成练习题

潮州金中人教版新课标化学选修5第三章第四节有机合成练习题 1.(8分)(06江苏)香豆素是广泛存在于植物中的一类芳香族化合物,大多具有光敏性,有的还具有抗菌和消炎作用。它的核心结构是芳香内酯A,其分子式为C9H6O2,该芳香内酯A经下列步骤转变为水杨酸和乙二酸。 提示: ①CH3CH=CHCH2CH3 CH3COOH+CH3CH2COOH ②R-CH=CH2 R-CH2-CH2-Br 请回答下列问题: (1)写出化合物C的结构简式 。 (2)化合物D有多种同分异构体,其中一类同分异构体是苯的二取代物,且水解后生成的产物之一能发生银镜反应。这类同分异构体共有 种。 (3)在上述转化过程中,反应步骤B→C的目的是 。 (4)请设计合理方案从 合成 (用反应流程图表示,并注明反应条件)。 例:由乙醇合成聚乙烯的反应流程图可表示为: CH3CH2OH CH2=CH2 2.(12分)(06天津)碱存在下,卤代烃与醇反应生成醚(R-O-R‘ ): R-X+R‘OH R-O-R‘ +HX 化合物A经下列四步反应可得到常用溶剂四氢呋喃,反应框图如下: KOH 室温 CH COOH CH 3Cl CH 2 CH 2O C O 浓H 2SO 4 170℃ 高温高压 催化剂 n CH 2CH 2 1)KMnO 4 2)H 2O HBr 过氧化物 C9H6O2 C9H8O3 C10H10O3 水解 CH3I 1)KMnO 4、H + 2)H 2O COOH COOH OCH 3COOH COOH OH HI 乙二酸

2 请回答下列问题: (1)1molA和1molH2在一定条件下恰好反应,生成饱和一元醇Y,Y中碳元素的质量分数约为65%,则Y的分子式为 A分子中所含官能团的名称是 ,A的结构简式为 。 (2)第①②步反应类型分别为① ② 。 (3)化合物B具有的化学性质(填写字母代号)是 a可发生氧化反应 b强酸或强碱条件下均可发生消去反应 c可发生酯化反应 d催化条件下可发生加聚反应 (4)写出C、D和E的结构简式: C ,D和E 。 (5)写出化合物C与NaOH水溶液反应的化学方程式: 。 (6)写出四氢呋喃链状醚类的所有同分异构体的结构简式: 。 3.(10分)已知:①卤代烃在一定条件下可以和金属反应,生成烃基金属有机化合物,该 有机化合物又能与含羰基( )的化合物反应生成醇,其过程可表示如下: 25222()/1111C H O R CHO H O H R Br Mg R MgBr R CHOMgBr R CHOH + +????→???→????→ (-R 1、、-R 2表示烃基) ②有机酸和PCl 3反应可以得到羧酸的衍生物酰卤:R C O 3 R C O Cl ③ 苯在AlCl 3催化下能与酰卤作用生成含羰基的化合物: R -C-Cl ‖ O 3 -C- R O ‖ 科学研究发现,有机物X 、Y 在医学、化工等方面具有重要的作用,其分子式均为C 10H 14O ,都能与钠反应放出氢气,并均可经上述反应合成,但X 、Y 又不能从羰基化合物直接加氢还原得到。X 与浓硫酸加热可得到M 和M',而Y 与浓硫酸加热得到N 和N'。M 、N 分子中含有两个甲基,而M'和N'分子中含有一个甲基。下列是以最基础的石油产品(乙烯、丙烯、丙烷、苯等)及无机试剂为原料合成X 的路线: 其中C 溶液能发生银镜发应。请回答下列问题: (1)上述反应中属于加成反应的是____________________(填写序号) (2)写出C 、Y 的结构简式:C_______________________ Y ___________________________ C O ‖ R 2| CH 2=CH C CH 3 CH 2CH 3+ △ R 2 |

高中化学 第17讲 有机化合物的合成奥赛辅导讲义

的合成奥赛辅导讲义 【竞赛要求】 有机合成的一般原则。引进各种官能团(包括复合官能团)的方法。有机合成中的基团保护。导向基。碳链增长与缩短的基本反应。有机合成中的选择性。 【知识梳理】 一、有机合成的一般原则 有机合成是有机化学的重要组成部分,是建立有机化学工业的基础,有机合成一般都应遵循下列原则: 1、反应步骤较少,总产率高。一个每步产率为80%的十步合成的全过程产率仅为10.7%,而每步产率为40%的二步合成的全过程产率可达16%。因此要尽可能压缩反应步骤,以免合成周期过长和产率过低。 2、每步的主要产物易于分离提纯。要力求采用只生成一种或主要生成一种的可靠反应,避免生成各种产物的混合物。 3、原料易得价格便宜。通常选择含四个或少于四个碳原子的单官能团化合物以及单取代苯等作为原料。 在实际合成中,若欲合成芳香族化合物时,一般不需要合成芳香环,尽量采用芳香族化合物作为起始物,再引入官能团;若欲合成脂肪族化合物时,关键的步骤是合成碳骨架并同时考虑官能团的引入,引入的官能团可能并非为所需产物中的官能团,但可以通过官能团的转变,形成所需产物中的官能团。 二、有机物的合成方法(包括碳架的建立、各种官能团引进等) (一)芳香族化合物的合成 1、合成苯环上仅连有一个基团的化合物 一般以苯为原料,通过芳香烃的亲电取代反应引入基团,如表17-1;通过芳香重氮盐的亲核取代反应引入基团,如表17-2;也可以通过活化的芳香卤烃的亲核取代引入基团,如表17-3。 2、合成苯环上仅连有两个基团的化合物 如果所需合成的化合物两个基团相互处于邻位或对位,则其中至少有一个基团属于邻、对位定位基;如果所需合成的化合物两个基团相互处于间位,则其中至少有一个基团属于间位定位基。例如: (1)对于亲电取代反应,在合成顺序中,若会形成邻、对位定位基中间体,则进行亲电取代反应,例如由苯合成对硝基苯甲酮。

合成路线专练 2020高考化学

合成路线专练 1.工业上用苯甲醛()和丙酮()合成重要的有机合成中间体苯丁二烯 ()的途径如下: 完成下列填空: (1)丙醛是丙酮的同分异构体,设计由丙醛合成的合成路线。(合成路线常用的表示方式为:甲 乙目标产物)_______________________。 【答案】 【解析】 (1)通过醇的消去反应可去除丙醛分子中的氧原子,故将丙醛与氢气加成、再消去水得丙烯;卤代烃水解或烯烃与水加成,可引入羟基。所以有 。 2.芳香化合物A是一种基本化工原料,可以从煤和石油中得到.OPA是一种重要的有机化工中间体,A、B、C、D、E、F和OPA的转化关系如下所示:

已知: 回答下列问题: (1)参照上述合成路线,请设计由乙烯为起始原料制备聚合物的合成路线,(无机试剂任 选)____________________________________________。 【答案】 【解析】 (1)乙烯与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷水解为乙二醇,乙二醇催化氧化为OHC-CHO,OHC-CHO HOCH2-COOH,HOCH2-COOH缩聚为,合成路线为 。 3.有机物A是一种重要的化工原料,以A为主要起始原料,通过下列途径可以合成高分子材 料PA及PC。

试回答下列问题 (1)由B通过三步反应制备1.3-环己二烯的合成路线为_________________。 【答案】 【解析】 (1)由环己醇在浓硫酸作用下发生消去反应生成环己烯,环己烯与溴水发生加成反应生成1,2-二溴环己烷,1,2-二溴环己烷在氢氧化钠的醇溶液中加热发生消去反应生成1.3-环己二烯,由环己醇通过三步反应制备1.3-环己二烯的合成路线为。 4.工业上以乙酸为原料经一系列反应可得到香豆素-3-羧酸,合成路线如下图所示: (1)已知:R-CH(COOH)2→R-CH-COOH,参照上述合成路线和信息,写出以苯甲醛和B为基本原料合成C6H5-CH=CH-COOH的路线。__________________________。 【答案】HOOC-CH2-COOH CH2(COOCH2CH3)2 【解析】(1) HOOC-CH2-COOH与乙醇在浓硫酸存在时,加热发生酯化反应产生CH2(COOCH2CH3)2,该物质与苯甲醛发生反应产生,该物质先与足量NaOH溶液反应,然后酸化可得

高中化学奥林匹克竞赛(有机化学)高二检测题(附答案)

高中化学奥林匹克竞赛(有机化学)检测(高二) (考试时间2019年1月2日,时间120分钟,题目编写 ddsh ,满分100分) 姓名 分数 1.(5分)下列反应在100o C 时能顺利进行 I II (1)给出两种产物的系统命名。(4分) (2)这两种产物互为下列哪一种异构体?(1分) A 旋光异构体 B 立体异构体 C 非对映异构体 D 几何异构体 2.(6分)给出下列四种化合物的化学名称(每个1分,共4分)。常用这些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。(2分) A. B. C. D. 3.画出下列化合物的优势构象(每个2分,共8分) + H C O N(CH 3)2 CH 3 OCH 2CH 2OCH 3 N O H H 3C S O CH 3

4.判断下列分子是否具有光学活性(共10分) 5.下列各组化合物都能够发生分子内的SN2反应。对各组反应的难易程度进行排序(6分)

6.(每式1分,每个命名1分,共9分)2004年是俄国化学家马科尼可夫(V . V . Markovnikov ,1838-1904)逝世100周年。马科尼可夫因提出C =C 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。 7.(13分)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) 8.(13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)。 CH 2COOH CH 2COOH A CH CHO (等摩尔)B HBr C

重点高中化学之有机合成方法归纳

重点高中化学之有机合成方法归纳

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有机合成 【知识构建】 一、有机合成的关键是 (一)、碳骨架的构建:碳链的增长、碳链的减短、成环或开环 1、碳链增长的途径: CH3CH2Br + NaCN → CH3CHO + HCN → CH3CH2CHO + CH3CH2CHO → 烯烃、炔烃的加聚、加成反应 2、碳链缩短的途径: 由醋酸钠制备甲烷: 3、成环与开环的途径: (1)成环:如羟基酸分子内酯化 HOCH2CH2COOH → (2)开环:如环酯的水解反应 COOCH2 +2H2O → COOCH2 (二)官能团的引入与转化结合已学知识,小结以下官能团引入的方法。 1、至少列出三种引入C=C的方法: (1) ;如 (2) ;如 (3) ;如 2、至少列出四种引入卤素原子的方法: (1) ;如 (2) ;如 (3) ;如 (4) ;如 3、至少列出四种引入羟基(—OH)的方法: (1) ;如 (2) ;如 (3) ;如 (4) ;如 4、在碳链上引入羰基(醛基、酮羰基)的方法: 5、在碳链上引入羧基的方法: (1) ;如 (2) ;如 (3) ;如

二、中学常用的合成路线 1.烃、卤代烃、烃的含氧衍生物之间的转化关系 2.一元合成路线 R —CH =CH 2――→HX 一定条件卤代烃―→一元醇―→一元醛―→一元羧酸―→酯 3.二元合成路线 CH 2=CH 2――→ X 2→二元醇―→二元醛→二元羧酸―→酯(链酯、环酯、聚酯) 4.芳香族化合物合成路线: 特别提醒 和Cl 2的反应,应特别注意条件的变化;光照只取代甲基上的氢,Fe 做催化剂 取代苯环邻、对位上的氢。 三、有机合成题的解题思路 典型例题: 例1.以 为原料,并以Br 2等其他试剂制取,用反应流程图表示合成路线, 并注明反应条件。

高中化学之有机合成方法归纳

有机合成 【知识构建】 一、有机合成的关键是 (一)、碳骨架的构建:碳链的增长、碳链的减短、成环或开环 1、碳链增长的途径: CH3CH2Br + NaCN → CH3CHO + HCN → CH3CH2CHO + CH3CH2CHO → 烯烃、炔烃的加聚、加成反应 2、碳链缩短的途径: 由醋酸钠制备甲烷: 3、成环与开环的途径: (1)成环:如羟基酸分子内酯化 HOCH2CH2COOH → (2)开环:如环酯的水解反应 COOCH2 +2H2O → COOCH2 (二)官能团的引入与转化结合已学知识,小结以下官能团引入的方法。 1、至少列出三种引入C=C的方法: (1) ;如 (2) ;如 (3) ;如 2、至少列出四种引入卤素原子的方法: (1) ;如 (2) ;如

(3) ;如 (4) ;如 3、至少列出四种引入羟基(—OH)的方法: (1) ;如 (2) ;如 (3) ;如 (4) ;如 4、在碳链上引入羰基(醛基、酮羰基)的方法: 5、在碳链上引入羧基的方法: (1) ;如 (2) ;如 (3) ;如 二、中学常用的合成路线 1.烃、卤代烃、烃的含氧衍生物之间的转化关系 2.一元合成路线 R —CH =CH 2――→HX 一定条件卤代烃―→一元醇―→一元醛―→一元羧酸―→酯 3.二元合成路线 CH 2=CH 2――→ X 2→二元醇―→二元醛→二元羧酸―→酯(链酯、环酯、聚酯) 4.芳香族化合物合成路线:

特别提醒和Cl2的反应,应特别注意条件的变化;光照只取代甲基上的氢,Fe做催化剂取代苯环邻、对位上的氢。 三、有机合成题的解题思路 典型例题: 例1.以为原料,并以Br2等其他试剂制取,用反应流程图表示合成路线,并注明反应条件。 练习1 ( ) 1.用苯作原料,不能经一步化学反应制得的是 A.硝基苯 B.环己烷 C.苯酚 D.溴苯 ( ) 2.在有机物分子中,不能引入羟基的反应是 A.氧化反应 B.水解反应 C.消去反应 D.加成反应 ( ) 3.“绿色、高效”概括了2005年诺贝尔化学奖成就的特点。换位合成法在化学工业中每天都在应用,主要用于研制新型药物和合成先进的塑料材料。在“绿色化学工艺”中,理想状态是反应中的原子全部转化为欲制得的产物,即原子利用率为100%。①置换反应②化合反应③分解反应④取代反应⑤加成反应⑥消去反应⑦加聚反应⑧缩聚反应等反应类型中能体现这一原子最经济原则的是

2019—2020学年第一学期高中化学竞赛知识点化学竞赛大纲 初赛基本要求

高中化学竞赛知识点 有机是大头,命名结构性质都可以出题,还可以和配合物晶体结合,《有机化学》(北大出的)要求的都要掌握,再做做关于合成、性质的题,推荐丁漪出的《化学竞赛教程》(最好用解答的那本),好好研究一下。 结构式重点和难点。有多做一些分子结构配合物结构的题,基本的知识掌握了,这两块应该没太大问题。晶体很难,即使做很多题也不一定可以掌握,但基本的份不可以丢。原子结构已经很多年没有考了,如果再考肯定考分析信息的能力,应该不会很难。滴定每年会有一道大题。而且越来越重视,如果运气好只是一道高中就会的计算,但运气不好的化就会遇到《分析化学》里的内容。化学平衡考的比较简单,但要有备无患。电化学可能会出难题,多看一下《无机化学》,会有启发。有效数字不可以不注意,大学和高中的要求不同,改卷老师都遵循大学的标准,只有规范才能不丢无谓的分。物理化学和溶液已经多年未考,但热力学的内容是决赛里的难点,看自己有没有必要学这个了。作为一个过来人,还有几个建议:如果你是分析型的。就多做一些题,做题可以让水平提高很多,如果是记忆型的,就多看看书,尤其是有机无机,虽然每年都出一些新信息,但它的模型在书上都能找到。最后祝你取得好成绩。 附化学竞赛大纲(一般不会改动) 说明: 1. 本基本要求旨在明确全国高中学生化学竞赛初赛及决赛试题的知识水平,作为试题命题的依据。本基本要求不包括国家代表队选手选拔赛的要求。 2. 现行中学化学教学大纲、普通高中化学课程标准及高考说明规定的内容均属初赛要求。高中数学、物理、生物、地理与环境科学等学科的基本内容(包括与化学相关的我国基本国情、宇宙、地球的基本知识等)也是本化学竞赛的内容。初赛基本要求对某些化学原理的定量关系、物质结构、立体化学和有机化学作适当补充,一般说来,补充的内容是中学化学内容的自然生长点。 3. 决赛基本要求在初赛基本要求的基础上作适当补充和提高。 4. 全国高中学生化学竞赛是学生在教师指导下的研究性学习,是一种课外活动。针对竞赛的课外活动的总时数是制定竞赛基本要求的重要制约因素。本基本要求估计初赛基本要求需40单元(每单元3小时)的课外活动(注:40单元是按高一、高二两年约40周,每周一单元计算的);决赛基本要求需追加30单元课外活动(其中实验至少10单元)(注:30单元是按10、11和12月共三个月约14周,每周2~3个单元计算的)。 5. 最近三年同一级别竞赛试题所涉及的符合本基本要求的知识自动成为下届竞赛的要求。 6. 本基本要求若有必要做出调整,在竞赛前4个月发出通知。新基本要求启用后,原基本要求自动失效。 初赛基本要求 1. 有效数字在化学计算和化学实验中正确使用有效数字。定量仪器(天平、量筒、移液管、滴定管、容量瓶等等)测量数据的有效数字。数字运算的约化规则和运算结果的有效数字。实验方法对有效数字的制约。 2. 气体理想气体标准状况(态)。理想气体状态方程。气体常量R。体系标准压力。分压定律。气体相对分子质量测定原理。气体溶解度(亨利定律)。 3. 溶液溶液浓度。溶解度。浓度和溶解度的单位与换算。溶液配制(仪器的选择)。重结晶方法以及溶质/溶剂相对量的估算。过滤与洗涤(洗涤液选择、洗涤方式选择)。重结晶和洗涤

高二化学选修5有机合成专题练习

高二化学选修5有机 合成专题练习 https://www.wendangku.net/doc/012244477.html,work Information Technology Company.2020YEAR

高二化学 选修5有机合成专题练习 1.有以下一系列反应,最终产物为草酸。 2. 3.已知A的相对分子质量比乙烷的大79,请推测用字母代表的化合物的结构简式。 4.A_________B__________C___________D___________E_____________F________ 5.乙酸苯甲酯对花香和果香的香味具有提升作用,故常用于化妆品工业和食品工业。乙酸苯甲酯可以用下面的 设计方案合成。 6. 7.(1)写出A、C的结构简式:A ,C: 8.(2)①、③发生的反应类型分别是_____________、_____________ 9.(3)写出②的反应方程式__________________________________________________ 3.工业上用甲苯生产对-羟基苯甲酸乙酯(HO--COOC2H5)过程如下: 据上图填写下列空白: (1)有机物A的结构简式,B的结构简式; (2)反应④属于反应,反应⑤属于反应; (3)③和⑤的目的是; (4)写出反应⑤的方程式。 4.环己烯可以通过丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到: (也可表示为:+║→) 丁二烯乙烯环已烯 实验证明,下列反应中反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化: 现仅以丁二烯为有机原料,无机试剂任选,按下列途径合成甲基环己烷:

请按要求填空: (1)A 的结构简式是;B的结构简式是。 (2)写出下列反应的化学方程式和反应类型: 反应④,反应类型; 反应⑤,反应类型。 5、从石油裂解中得到的1,3—丁二烯可进行以下多步反应,得到重要的合成橡胶和杀菌剂富马酸二甲酯。 (1)写出D的结构简式 (2)写出B的结构简式 (3)写出第②步反应的化学方程式 (4)写出富马酸的一种相邻同系物的结构简式 (5)写出第⑨步反应的化学方程式 (6)以上反应中属于消去反应的是(填入编号)。 6、已知溴乙烷跟氰化钠反应后再水解可以得到丙酸 , 产物分子比原化合物分子多了一个碳原子,增长了碳链。请根据以下框图回答问题。 F分子中含有8个原子组成的环状结构。 (1)反应①②③中属于取代反应的是______________(填反应代号)。 (2)写出结构简式:E ,F 。 7、以石油裂解气为原料,通过一系列化学反应可得到重要的化工产品增塑剂G。 请回答下列问题: (1)反应①属于反应(填反应类型),反应③的反应条件是 HOOCCH=CHCOOH

高中化学之有机合成方法归纳

高中化学之有机合成方法归纳

有机合成 【知识构建】 一、有机合成的关键是 (一)、碳骨架的构建:碳链的增长、碳链的减短、成环或开环 1、碳链增长的途径: CH3CH2Br + NaCN → CH3CHO + HCN → CH3CH2CHO + CH3CH2CHO → 烯烃、炔烃的加聚、加成反应 2、碳链缩短的途径: 由醋酸钠制备甲烷: 3、成环与开环的途径: (1)成环:如羟基酸分子内酯化 HOCH2CH2COOH → (2)开环:如环酯的水解反应 COOCH2 +2H2O → COOCH2 (二)官能团的引入与转化结合已学知识,小结以下官能团引入的方法。 1、至少列出三种引入C=C的方法:

(1) ;如 (2) ;如 (3) ;如 2、至少列出四种引入卤素原子的方法: (1) ;如 (2) ;如 (3) ;如 (4) ;如 3、至少列出四种引入羟基(—OH)的方法: (1) ;如 (2) ;如 (3) ;如 (4) ;如 4、在碳链上引入羰基(醛基、酮羰基)的方法: 5、在碳链上引入羧基的方法: (1) ;如 (2) ;如 (3) ;如 二、中学常用的合成路线 1.烃、卤代烃、烃的含氧衍生物之间的转化关系

2.一元合成路线 R —CH =CH 2――→ HX 一定条件卤代烃―→一元醇―→一元醛―→一元羧酸―→酯 3.二元合成路线 CH 2=CH 2――→X 2→二元醇―→二元醛→二元 羧酸―→酯(链酯、环酯、聚酯) 4.芳香族化合物合成路线: 特别提醒 和Cl 2的反应,应特别注意条件的变化;光照只取代甲基上的氢,Fe 做催化剂取代苯环邻、 对位上的氢。 三、有机合成题的解题思路 典型例题: 例1.以为原料,并以Br 2等其他试剂制取

高中化学奥林匹克竞赛-有机化学的几个基本反应

Beckmann重排 酮肟在酸性条件下发生重排生成N-烃基酰胺的反应。1886年由德国化学家E.O.贝克曼首先发现。常用的贝克曼重排试剂有硫酸、五氯化磷、贝克曼试剂(氯化氢在乙酸-乙酐中的溶液)、多聚磷酸和某些酰卤等。反应时酮肟受酸性试剂作用,形成一个缺电子氮原子,同时促使其邻位碳原子上的一个烃基向它作分子内 1,2-迁移,其反应过程如下:贝克曼重排是立体专一性反应。在酮肟分子中发生迁移的烃基与离去基团(羟基)互为反位。在迁移过程中迁移碳原子的构型保持不变,例如: 贝克曼重排反应可用于确定酮类化合物的结构。工业上利用环己酮肟发生贝克曼重排,大量生-己内酰胺,它是合成耐纶6(见聚己内酰胺)的单体。 亲电取代反应 亲电取代反应一种亲电试剂取代其它官能团的化学反应,这种被取代的基团通常是氢,但其他基团被取代的情形也是存在的。亲电取代是芳香族化合物的特性之一.芳香烃的亲电取代是一种向芳香环系,如苯环上引入官能团的重要方法。其它另一种主要的亲电取代反应是脂肪族的亲电取代。 亲电加成反应 亲电加成反应是烯烃的加成反应,是派电子与实际作用的结果。派键较弱,派电子受核的束缚较小,结合较松散,因此的作为电子的来源,给别的反应物提供电子。反应时,把它作为反应底物,与它反应的试剂应是缺电子的化合物,俗称亲电试剂。这些物质又酸中的质子,极化的带正电的卤素。又叫马氏加成,由马可尼科夫规则而得名:“烯烃与氢卤酸的加成,氢加在氢多的碳上”。广义的亲电加成亲反应是由任何亲电试剂与底物发生的加成反应。

在烯烃的亲电加成反应过程中,氢正离子首先进攻双键(这一步是定速步骤),生成一个碳正离子,然后卤素负离子再进攻碳正离子生成产物。立体化学研究发现,后续的卤素负离子的进攻是从与氢离子相反的方向发生的,也就是反式加成。 如丙烯与HBr的加成: CH-CH=CH+HBr → CH-CHBr-CH2第一步,HBr电离生成H和Br离子,氢离子作为亲电试剂首先进攻C=C双键,形成这样的结构: 第二步,由于氢已经占据了一侧的位置,溴只能从另外一边进攻。根据马氏规则,溴与2-碳成键,然后氢打向1-碳的一边,反应完成。 马氏规则的原因是,取代基越多的碳正离子越稳定也越容易形成。这样占主导的取代基多的碳就优先被负离子进攻。 水、硫酸、次卤酸等都可以进行亲电加成。 霍夫曼降解反应 概念及特点 霍夫曼降解反应Hofmann rearrangement 霍夫曼降解反应指的是酰胺与次氯酸钠或次溴酸钠的碱溶液作用时,脱去羰基生成少一个碳的伯胺反应:R-CONH? + NaOX + 2NaOH——→R-NH?+Na2CO?+ NaX + H2O 由于在反应及过程中由于发生了亲核重排,所以又称为霍夫曼重排反应,具有光学活性的基团在重排后构型不变。[1] 柯提斯重排反应 柯提斯重排反应 Curtius rearrangement 柯提斯重排反应是一类亲核重排反应,反应中,羧酸与叠氮化物作用生成酰基叠氮化物再重排为异氰酸酯,异氰酸酯水解得到少一碳的伯胺,该反应可用于几乎所有羧酸,是制备伯胺的方法之一。 施密特重排反应 施密特重排反应 Schmidt rearangement 施密特重排反应指的是叠氮酸和羧酸在路易斯酸或硫酸的催化下重排生成异氰酸酯并水解生成少一碳伯胺的反应。 在实际操作中,叠氮酸有毒且极易爆炸,因此往往使用叠氮化钠、硫酸和反应物在氯仿中进行反应,该反应的产率随碳链的增长而增大,简单的芳香族羧酸不太适用。 沃尔夫重排反应 沃尔夫重排反应 Wolffrearrangement

高考化学有机合成路线专题复习

《有机合成路线》专题复习 有机合成路线包括官能团的引入、官能团的保护、碳链的增长、碳链的缩短等,它涵盖了有1.有机合成的原则: (1)尽量选择步骤少的合成路线。 (2)合成路线中出现的反应要是书本学过的反应,不能使用考纲外的竞赛知识,更不能臆造不存在的反应。值得说明的是,有机合成题中给出的陌生的有机反应,在合成路线中往往要运用。(3)有机合成产物尽可能要有专一选择性,避免产物多样化。 (4)有机合成路线的评价可从科学性(不违反科学规律)、安全性(避免高温高压等反应条件,试剂低毒或无毒)、可行性(操作简单,易于实现),经济性(原料价廉易得,反应能耗低)、环保性(产物无污染)等五个角度评述。 2.官能团的引入:包括引入C=C双键、C≡C叁键、卤素(-X)、羟基(-OH)、醛基(-CHO)、羧基(-COOH)、酯基等。 (1)引入C=C双键醇的消去:。卤代烃的消去:。炔烃的不完全加成:。 (2)引入C≡C叁键邻二醇的消去:。邻二卤代烃的消去:。邻卤代烯烃的消去:。 (3)引入卤素(-X)烷烃的取代:。苯的取代:。苯的同系物的取代:。烯烃与卤化氢或卤素单质的加成:。醇与卤化氢的取代:。 (4)引入羟基(-OH) 烯烃与水的加成:。 醛的加成:。卤代烃的水解:。 酯的水解:。 ⑤羰基的加成:。 (5)引入醛基(-CHO):________________________________________。

醛的氧化:。 (6)引入羧基(-COOH) 酯的水解:。 (7)引入酯基:________________________________________。 3.有机合成路线常用的表示方式为:A B ??????目标产物,书写时应注意: (1)尽量选择步骤少的合成路线,高考化学有机合成路线一般为3到5步 (2)合成路线中的反应试剂和反应条件要书写明确,不能含糊不清。且书写格式要规范,反应试剂写在箭头线上方,反应条件写在箭头线下面。 (3)合成路线中的有机物的结构简式书写也要规范清晰,易于辨识。 (4)若合成路线涉及多条,那就分条书写,不要在一条线上“节外生枝”,显得杂乱无章。(5)有机合成题中给出的陌生的有机反应,在合成路线中往往要运用。 总之,有机合成路线的书写要做到规范,规范,规范…… 4.有机合成题中常见的陌生反应(信息题): (1)狄尔斯-阿尔德反应(D-A反应): (2)苯环上的烷基化反应(“傅一克”反应): (3)卤代烃与活泼金属作用:2CH3Cl+2Na→CH3-CH3+2NaCl (4)醛、酮与HCN的加成反应: (5)醛、酮与RMgX的加成反应: (6)环氧烷与RMgX的加成反应: (7)醛与醛的缩合反应: 或 (8)羧酸与亚硫酰氯(SOCl2)的取代反应: 注意:有机合成题中常见的陌生反应一般多为碳链增长的反应,在合成路线中往往要运用。

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