《暑期奥赛有机化学讲座-官能团-烃》由会员分享,可在线阅读,更多相关《暑期奥赛有机化学讲座-官能团-烃(56页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、有机化学,Organic Chemistry,xjl,烃,全国高中学生化学竞赛基本要求,有机化合物基本类型-烷、烯、炔、环烃、芳香烃、卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、酸、酯、胺、酰胺、硝基化合物、磺酸的系统命名、基本性质及相互转化。异构现象。C=C加成。马可尼科夫规则。C=O加成。取代反应。芳香烃取代反应及定位规则。芳香烃侧链的取代反应和氧化反应。碳链增长与缩短的基本反应。分子的手性及不对称碳原子的R、S构型判断。糖、脂肪、蛋白质。,2005(陕西)(12分)聚甲基丙烯酸羟乙酯的结构简式为,它是制作软质隐形眼镜的材料。请写出下列有关反应的化学方程式:(1)由甲基丙烯酸羟乙酯制备聚甲基丙烯酸羟乙酯
2、(2)由甲基丙烯酸制备甲基丙烯酸羟乙酯 (3)由乙烯制备乙二醇,(2005北京)有机物A(C6H8O4)为食品包装纸的常用防腐剂。A可以使溴水褪色。A难溶于水,但在酸性条件下可发生水解反应,得到B(C4H4O4)和甲醇。通常状况下B为无色晶体,能与氢氧化钠溶液发生反应。 (1)A可以发生的反应有 (选填序号)。 加成反应 酯化反应 加聚反应 氧化反应 (2)B分子所含官能团的名称是 、 。 (3)B分子中没有支链,其结构简式是 ,B的具有相同官能团的同分异构体的结构简式是 。 (4)由B制取A的化学方程式是 。 (5)天门冬氨酸(C4H7NO4)是组成人体蛋白质的氨基酸之一,可由B通过以下反应
3、制取:BC天门冬氨酸天门冬氨酸的结构简式是,2005上海,(1)写出C的结构简式 。 (2)写出反应的化学方程式 。 (3)写出G的结构简式 。 (4)写出反应的化学方程式 。 (5)写出反应类型: 。 (6)下列可检验阿司匹林样品中混有水杨酸的试剂是 。 (a) 三氯化铁溶液 (b) 碳酸氢钠溶液 (c) 石蕊试液,烯烃的化学反应,亲电加成,一、加成反应,缺电子试剂对富电子碳碳双键的进攻。,(05广东)251 下表为烯类化合物与溴发生加成反应的相对速率以乙烯为标准。据表中数据,总结烯类化合物加溴时,反应速率与CC上取代基的种类、个数间的关系: 。2 下列化合物与氯化氢加成时,取代基对速率的影
4、响与上述规律类似,其中反应速率最慢的是 填代号。A CH32CCCH32 B CH3CHCHCH3C CH2CH2 D CH2CHCl,烯类化合物,相对速率,(,CH,3,),2,C,CHCH,3,10.4,CH,3,CH,CH,2,2.03,CH,2,CH,2,1.00,CH,2,CHBr,0.04,下列框图中B、C、D都是相关反应中的主要产物部分条件、试剂被省略, 且化合物B中仅有4个碳原子、1个溴原子、1种氢原子。 上述框图中,B的结构简式为 ;属于取代反应的有 填框图中序号,属于消去反应的有 填序号;写出反应的化学方程式只写主要产物,标明反应条件: 。,2004年是俄国化学家马科尼可夫
5、(V. V. Markovnikov,18381904)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。,04全国初赛,自由基加成,催化加氢还原,二、氧化反应,在一定条件下,烯烃可发生臭氧化还原水解反应,生成羰基化合物,该反应可表示为: 已知: 化合物A,其分子式为C9H10O,它既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能与FeCl3溶液发生显色反应,且能与金属钠或氢氧化钠溶液反应生成B; B发生臭氧化还原水解反应生成C,C能发生银镜反应; C催化加氢
6、生成D,D在浓硫酸存在下加热生成E; E既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能与FeCl3溶液发生显色反应,且能与氢氧化钠溶液反应生成F; F发生臭氧化还原水解反应生成G,G能发生银镜反应,遇酸转化为H(C7H6O2)。,05 江 苏,请根据上述信息,完成下列填空: (1)写出下列化合物的结构简式(如有多组化合物符合题意,只要写出其中的一组) A_,C_,E_。 (2)写出分子式为C7H6O2的含有苯环的所有同分异构体的结构简_。,烯烃的环氧化反应烯烃与过氧酸反应生成 1,2-环氧化物的反应,称为环氧化反应。,:,常用的过氧酸,2003-11 某烯烃混合物的摩尔分数为十八碳-3,6,9-三烯 9%,
7、 十八碳-3,6-二烯 57,十八碳-3-烯 34。11-1 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。,11-2 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。,1摩尔十八碳三烯环氧化需3摩尔过氧乙酸;1摩尔十八碳二烯环氧化需2摩尔过氧乙酸;1摩尔十八烯环氧化需1摩尔过氧乙酸,因此;1摩尔混合烯完全过氧化需过氧乙酸:0.09X3 +0.57X2 +0.34X1 = 1.75 mol,11-3 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
8、算环氧化程度()的通式。,实验方案:用已知过量的氯化氢(n/mol)与环氧化并经分离后的 混合烯烃反应,反应完成后,用已知浓度的氢氧化钠标准溶液(c/molL-1)滴定反应剩余的酸,记录滴定 终点氢氧化钠溶液的体积(V/mL)。,则计算通式为: 环氧化程度()(n-cV/1000)/(3x+2y+z)X100%,计 算 式:氧化程度() (n-cV/1000)/1.75X100% 设x,y,z分别为三烯、二烯和单烯的摩尔分数,三、 H取代反应,13、溴代反应 CH2=CHCH3 CH2=CHCH2Br,14、聚合反应 n CH2=CHCH3 CH2CH,CH3,n,压力 ,TiCl4AlEt3
9、,B,炔烃的化学性质,(一)与氢加成,(二)与亲电试剂加成,三、与亲核试剂加成,四、作为酸的反应,(五)氧化反应,(六)聚合反应,11、线型低聚2CH CH H2C = CHC CH,B,共轭二烯烃的反应,双烯加成:共轭二烯与碳碳双键、三键化合物进行1、4加成的反应。该反应只需光或热,不需要催化剂。 通过双烯加成可制备六员环有机物。,Diels-Alder反应成环:,2005浙江初赛,25(14分)(1)在某天然产物中得到一种有机物分子X,分子式为C10H14,经酸性高锰酸钾氧化后得到有机物A和B,A经高碘酸氧化后得到分子式为C2H4O2的酸和CO2。而B是二元羧酸,可由环戊二烯和乙烯经双烯加
10、成的产物用酸性高锰酸钾氧化得到。请给出化合物A、B和X的结构简式(可用键线式表示)。,A B X (2)A、B、C、D四种烃,摩尔质量之比是1:2:3:4,且它们的实验式都是C7H5,都只有3 种一硝基取代物。 写出A、B、C、D的结构简式(各写一例);、 、 、,+HIO4+H2ORCOOH+RCOOH+HIO3,脂环烃的性质,脂环烃能进行与开链烃一样的化学反应,例:,(双键被氧化,而环丙烷不受影响,籍以区别二者),例如:,2002-8 化合物A和 B的元素分析数据均为C 85.71%,H14.29%。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
11、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。,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。,结构简式 与HCl反应产物的结构简式,旧合成路线,2001全国初赛,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: 。,苯环取代基定位效应如下:,第一类:邻、对位定位基,使反应易于进行,并使新导入基进入苯环的邻、对位
12、,如:R、Ph、N(CH3)2、NH2、OH、OMe等,第二类:间位定位基,使反应难以进行,使新导入基进入苯环间位,如:COOH、NO2、CF3、SO3H等,第三类:使新导入基进入苯环的邻、对位,但使反应难以进行: F、Cl、Br、CH2Cl,使反应易于进行(第一类) 邻对位定位基 定位基 使反应难以进行(第三类)间位定位基(第二类),1、取代基定位效应的应用,(1) 预测反应的主要产物,根据定位基性质,可判断新导入取代基的位置。若有了二个取代基时,第三个取代基进入位置决定于原有二个取代基的性质和位置:,a) 二个取代基不同类时,第三个引入位置受邻、对位支配,NO,例如:,99 % 1 %,指
13、导选择合成路线 :,二、烷基苯(甲苯、乙苯、二甲苯等),1) 甲苯在光照下与氯的反应在侧链上进行:,其它烷基苯的自由基卤化也在侧链上与苯环相连的碳原子上进行:,100%,80 %,N-溴代丁二酰亚胺,2) 氧化,82-86 %,当烷基侧链上没有氢时,则侧链难以氧化,如:,某芳香烃A,分子式C9H12。在光照下用Br2溴化A得到两种一溴衍生物(B1和B2),产率约为11。在铁催化下用Br2溴化A也得到两种一溴衍生物(C1和C2);C1和C2在铁催化下继续溴化则总共得到4种二溴衍生物(D1、D2、D3、D4)。(13分) (1)写出A的结构简式。(5分) (2)写出B1、B2、C1、C2、D1、D2、D3、D4的结构简式。(8分),1998-1,C5H4,2001-3 最近报道在 100oC的低温下合成了化合物X,元素分析仪得出其分子式为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C=C双键。温度升高将迅速分解。X的结构式是:,