化学竞赛——有机化学专项训练

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有机化学,高中化学竞赛

[R
X
- ‡
]
过渡态
溶剂的极性越大，溶剂化的力量越强，电离作用也就越快。
Active Intermediates (summary)
碳正离子的稳定性

30苄基型>30烯丙型> 20苄基型>20烯丙型>
30 > 20 ~ 10苄基型~10烯丙型> 10>+CH3
专题5：有机合成题目解答
题目要求
碳自由基的稳定性

30苄基型>30烯丙型> 20苄基型>20烯丙型>10苄基 . 0烯丙型> 30 > 20 > 10> CH 型~1 3
专题3:苯环亲电取代反应的特征
多数是在酸性溶液中,以亲电试剂取代苯环中的质子
方式进行反应机理:先加成后消除亲电试剂:Cl+,Br+ ,I+ +NO2, SO3, R+, RC+=O -络合物是其活性中间体定位效应可用极性交替理论和饱和碳链电荷逐步消长效应来解释
知识点提示
（2）多官能团的构建：常在α－C或官能团上的C连接引入新的官能团羟醛缩合；卤代乙酰乙酸乙酯合成路线，苯环上官能团引入（3）碳链的增长（缩短）：羰基化合物与格氏试剂、氢氰酸等的反应，富氏烷基化、酰基化反应； CN－1作为亲核试剂的反应（4）重排反应的合理应用常能获得特殊效果。－CONH2 Br2/OH－－NH2（减少一个碳）（5）官能团的隐／现
共轭体系与共轭效应
受试剂电场作用出现极性交替现象共轭效应贯穿整个共轭体系
+ +
+ H
+
-
+

化学竞赛教案有机化学竞赛题型与解题方法

化学竞赛教案有机化学竞赛题型与解题方法教案主题：有机化学竞赛题型与解题方法一、引言有机化学作为化学的一门重要分支，在竞赛中也是常见的考察题型。

本教案将主要介绍有机化学竞赛的题型，以及一些解题方法和策略。

二、有机化学竞赛题型1. 命名与结构分析题这类题目要求根据化合物的结构给出其常用的化学命名方法，或根据已给的命名写出化合物的结构。

解题方法：掌握常用的化学命名规则和规律，对不同官能团的命名要求要熟悉，理解主链、支链、取代基的命名方法。

2. 反应类型和反应条件题这类题目要求认识不同的有机反应类型以及相关的反应条件。

解题方法：系统学习并掌握有机化学中常见的反应类型及反应条件，理解各种反应机理，如亲电加成、亲核取代、氧化还原等。

3. 反应机理题这类题目包括化合物的反应机理、反应的重排和降解等。

解题方法：熟悉有机化学反应中的常用机理和规律，理解电子推动和电子带来的变化，注意反应中的中间体和过渡态。

4. 反应顺反题这类题目要求判断一个化合物的光电性质，如有无旋光性、光谱性质等。

解题方法：了解旋光性、吸收光谱和紫外可见光谱等的相关知识，应用光电性质的规律进行判断。

5. 合成题这类题目要求根据所给的起始原料，合成指定化合物。

解题方法：熟练掌握有机化学反应的逆向思维，了解合成路线和常见的合成方法。

三、解题方法和策略1. 多做题、广泛积累通过多做题目，积累解题经验，提高解题速度和准确性。

加强对有机化学反应的理解和应用能力。

2. 梳理知识体系将有机化学的知识点按照逻辑顺序进行梳理，形成自己的知识体系。

掌握各种反应的前驱体、产物、反应条件和机理。

3. 注重基础知识的理解有机化学竞赛中的题目往往要考察基本概念的理解，如官能团、取代基、杂环化合物等。

牢固掌握这些基础知识，有助于解答复杂题目。

4. 建立反应库建立一个有机反应的知识库，包括反应类型、反应条件、机理等。

掌握常见的有机反应，做到见一题，能想到多个相关的反应途径。

5. 注意题目中的关键信息有机化学竞赛题往往会包含一些关键信息，如官能团取代位置、反应产物特定性质等。

暑假化学竞赛有机化学(3)-对映异构

旋转90
H 。 CH3 OH COOH
旋转90
。
（四）对映异构体构型的标示
D/L标示法和R/S标示法 1、 D / L标示法
CHO H OH CH 2 OH HO CHO H CH 2 OH
D-(+)-甘油醛
L-(-)-甘油醛
D、L与 “+、-” 没有必然的联系
相对构型和绝对构型
CHO H OH CH 2 OH
（一）对映异构体的性质 ①结构：镜影与实物关系。 ②物理性质和化学性质在非手性环境中相同，在手性环境中有区别。 ③旋光能力相同，旋光方向相反。（二）外消旋体一对对映体等量混合，得到外消旋体。外消旋体与纯对映体的物理性质不同，旋光必然为零。
（三）对映异构体的表示方法 1、透视式（三维结构）
三、含一个手性碳原子的化合物具有镜像与实物关系的一对旋光异构体。
COOH C CH3 H OH
COOH H C OH CH3
(±)-乳酸 mp 18oC [α]D=0 pKa=3.86(25oC)
外消旋乳酸
(S)-(+)-乳酸 mp 53oC [α]D=+3.82 pKa=3.79(25oC)
(R)-(-)-乳酸 mp 53oC [α]D=-3.82 pKa=3.83(25oC)
COOH COOH H 再对调一次 HO H OH 对调一次 HO CH3
R
CH3
CH3
S
H 在纸平面上 COOH
R
旋转180o
COOH H OH CH3
R
四、含两个手性碳原子的化合物
含两个不同手性碳原子的化合物不同是指两个手性碳上所连接的基团不具有一一对应的关系
COOH HO H Cl H COOH 2R3R dlCOOH H OH H Cl COOH 2S3S COOH HO H H Cl COOH 2R3S dlCOOH H OH Cl H COOH 2S3R

清华北大化学竞赛专题：有机化学(芳香烃)

芳香烃主讲人：北京大学张力培练习题目杯芳烃是由多个苯酚单元在2、6位与亚甲基相连形（C 44H 56O 4）是一种典型的杯芳烃，可由B和C 的。

其中B是苯酚的同系物，且分子中有约65%1．杯芳烃是一种具有圆锥型内腔的大环低聚物分2．杯芳烃的酚羟基通过互相吸引往往形成杯底，3．试写出A、B、C的结构简式，并命名B。

4．杯芳烃可通过连接苯环与苯环间碳碳键的旋转用右图的方式简单表示A的杯状结构，请用同样的象异构”。

5．杯芳烃的构象可以发生变化，而通过引入适当杯芳烃A与苯磺酰氯反应可得杯芳烃衍生物D，写6．杯芳烃E（A摩尔质量的2倍）与能与磷钼酸根示）形成超分子包合物。

该超分子是通过杯芳烃间通过作用力形成的。

位与亚甲基相连形成的大环化合物，A C两种化合物经缩合反应而生成5%氢完全等价。

聚物分子，可作为分子接受体，通过非共价键与离子及中性分子形成包合物。

哪类有机物也有这种结构和性质？．杯芳烃的酚羟基通过互相吸引往往形成杯底，酚羟基间的作用力是。

的旋转形成不同的构象，如果我们的杯状结构，请用同样的方法表示出其它典型的“构入适当的取代基，可以固定其构象。

，写出D的结构简式。

钼酸根离子（PMo 12O 403－，右图所芳烃E的和PMo 12O 403－的练习题目练习题目3．A：（尽量为立体结构）B：(CH3)3c－OH C：CHO（各1分）B：对叔丁基苯酚（1分）4．（2分，少1个或多1个扣1分）．D：5．D：（1分）6．酚羟基上的8个H，12个顶角O原子中的8个（1分）分）氢键（1分）练习题目化合物A和B是著名的香料：其中A可按下列路线合成1.写出c-h2.以甲苯，丙烯以及重要无机试剂合试剂合成b练习题目对于判别化合物的芳香性，休克尔提出了一个4n单环平面共扼多烯具有芳香性。

1．给出下列物质具有芳香性的离子结构，如：①②③④2．环戊烯基负离子是环状负离子体系中最稳定的一个，能与亲电试剂反应，且生成物极易二聚。

无机化学习题-全国高中学生化学竞赛习题有机部分

11．3, 3二甲基1丁烯与 HI 起亲电加成反应，生成分子式为 C6H13I 的两异构体（A）
和（B），（A）经醇氢氧化钾处理得到原料，3, 3二甲基1丁烯。（B）经同样条 O
件处理后，再经 O3/Zn/H2O 处理得到丙酮（ CH3C CH3 ），试推测（A）和（B）的结构，并用反应式表示各步反应过程。
OH
9．将下列醇用系统命名法命名 CH3
(1) Br CH2CH2 CH C CH3 OH CH3
(2) CH2 CH CH CH3 OH
(3)
CH2CH2CH2CH2OH
(4)
CH2OH
(5)
OH
(6)
H
CH3
(8)
OH
Cl H
10．将下列醚类化合物命名
(1) CH3OCH2CH2Cl
CH3 H
CH3 (7) CH3
Cl
H
Br
H CH3
(11)
CC
C
(CH3)2CHCH2
CH2
CH2CH3
6．用系统命名法命名下列不饱和烃
H3C
H
(1)
CC
H
C CH
H3C
C CH
(2)
C
H
CH CH2
(3) ClCH2CH2C C CH3
HH (5)
CH3 C CH
CH3 C CCH3
(4) H
H
H3C
C C C CH
(6)
CC
O 的所有可能的产物。
24．化合物（A）有一个手性 C 原子与 Br2/CCl4 反应生成三溴化合物（B）具有三个手性 C 原子，（A）与 C2H5ONa/C2H5OH 共热生成化合物（C），（C）无手性 C 原子，（C）与丙烯醛（CH2＝CH—CHO）共热生成分子式为 C7H10O 的环状化合物（D）。试推测（A）～（D）的结构。

高中化学竞赛--有机物——环烷烃

AB
A+ + B
这种经过异裂生成离子而引发的反应称为离子型反应。
B- + (CH3)3C Cl
(CH3)3CB + Cl
离子型反应根据反应试剂的类型不同，又可分为亲电反应（electrophilic reaction）与亲核反应（nucleophilic reaction）两类：
对电子有显著亲和力而起反应的试剂称为亲电试剂（electrophile或electrophilic reagent）。决速步由亲电试剂进攻而发生的反应称为亲电反应。如：
CC
碳碳双键是由一根σ键和一根π键共同组成的。
1 双键碳是sp2杂化 2 键是由p轨道侧面重叠形成 3 由于室温下双键不能自由旋转，所以有Z,E异构体
烯烃、炔烃、二烯烃
系统命名法选含双键、叁键的最长链为主链(某烯、某炔) 使双键、叁键的编号最小,用数字表示位次
◆ 烯烃顺反异构的命名
◇ 将烯烃氧化成邻二醇
R
R" KMnO4(稀，冷), OH
CC
R'
R'
H 或 (1) OsO4, (2) H2O
注：使高锰酸钾溶液褪色,鉴别不饱和烃
R R" CC OH OH
H
顺式产物
◇ 将烯烃氧化成酮或酸
R C
R'
R" C
H
KMnO4(浓，热), H 或 K2Cr2O7, H
R
R"
CO+OC
R'
自由基的结构特点：有三种可能的结构；（1）刚性角锥体，（2）迅速翻转的角锥体，（3）
平面型。如下图：
C
C

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1 2011年松岗中学高中化学竞赛培训测试题有机化学部分一第1题（5分）下列反应在100oC时能顺利进行：

DHMe

MeEt

100oCMeEt

HHHHDMe+

EtMe

HHHDHMe

I II 1-1 给出两种产物的系统命名。（4分）

1-2 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 几何异构体第2题（10分）环磷酰胺是目前临床上常用的抗肿瘤药物，国内学者近年打破常规，合成了类似化合物，其毒性比环磷酰胺小，若形成新药，可改善病人的生活质量，其中有一个化合物的合成路线如下，请写出试剂或中间体的结构。

CH3

O2NNH2

Ac2OANBShBH2O

CaCO3CH2OHCl中和

EO2NNPO

ON CH2CH2Cl 2

NCH3HNFHClG

注：NBS 即N-溴代丁二酰亚胺（C16H25N5O4PCl） 2

第3题（10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)。

第4题 (11 分) 4-1画出下列转换中A、B、C和D的结构简式（不要求标出手性）。

A (C14H26O4)B (C12H22O2)C (C12H24O2)D (C12H22Br2)

1. Mg/苯回流1. LiAlH

无水醚

2. H2O2. H2O

A B C D

4-2 画出下列两个转换中产物1、2和3的结构简式，并简述在相同条件下反应，对羟基苯甲醛只得到一种产物，而间羟基苯甲醛却得到两种产物的原因。

CHO

OHCH3(CH2)11Br, K2CO3

丙酮，回流

CH3(CH2)11Br, K2CO3

丙酮，回流

CHOOH3

原因： 3

第5题 ( 7 分) 灰黄霉素是一种抗真菌药，可由A和B在三级丁醇钾/三级丁醇体系中合成，反应式如下：

(CH3)3COK/ (CH3)3COHOOOCH3H3COClO

OOCH3

H3COCl

OHCH3OH3COCCCCH+AB灰黄霉素OCHCH3CH3

5-1在下面灰黄霉素结构式中标出不对称碳原子的构型。 5-2 写出所有符合下列两个条件的B的同分异构体的结构简式： ① 苯环上只有两种化学环境不同的氢；② 分子中只有一种官能团。 B的同分异构体：

5-3写出由A和B生成灰黄霉素的反应名称。第6题 ( 9分) 化合物A由碳、氢、氧三种元素组成，分子量72，碳的质量分数大于60%。A分子中的碳原子均为sp3杂化。A与2-苯基乙基溴化镁在适当条件下反应后经水解生成B。B在质子酸的催化作用下生成C。经测定B分子只含1个不对称碳原子，其构型为R。请根据上述信息回答下列问题： 6-1 写出A的分子式。

6-2 画出A、B和C的结构简式（列出所有可能的答案）。 A B C 4

6-3 简述由手性化合物B合成C时手性能否被保留下来的理由。第7题 (16分) 7-1 化合物A是一种重要化工产品，用于生产染料、光电材料和治疗疣的药物等。A由第一、二周期元素组成，白色晶体，摩尔质量114.06 g/mol，熔点293oC，酸常数pKa1

= 1.5，pKa2 = 3.4；酸根离子A2中同种化学键是等长的，存在一根四重旋转轴。 (1) 画出A的结构简式。

(2) 为什么A2离子中同种化学键是等长的？ (3) A2离子有几个镜面？ 7-2 顺反丁烯二酸的四个酸常数为1.17 x 102，9.3 x 104，2.9 x 105和2.60 x 107。指出这些常数分别是哪个酸的几级酸常数，并从结构与性质的角度简述你做出判断的理由。

7-3 氨基磺酸是一种重要的无机酸，用途广泛，全球年产量逾40万吨，分子量为97.09。晶体结构测定证实分子中有三种化学键，键长分别为102、144和176 pm。氨基磺酸易溶于水，在水中的酸常数Ka = 1.01 x 10−1，其酸根离子中也有三种键长，分别为100、146和167 pm。 (1) 计算0.10 mol L-1 氨基磺酸水溶液的pH值；

(2) 从结构与性质的关系解释为什么氨基磺酸是强酸？ (3) 氨基磺酸可用作游泳池消毒剂氯水的稳定剂，这是因为氨基磺酸与Cl2的反应产物一氯代物能缓慢释放次氯酸。写出形成一氯代物以及一氯代物与水反应的方程式。 5

第8题 (8分) 请根据以下转换填空：（1）（2）

ABC

D光照

8-1 (1)的反应条件 (1)的反应类别 (2)的反应类别

8-2 分子A中有个一级碳原子，有个二级碳原子，有个三级碳原子，有个四级碳原子，至少有个氢原子共平面。 8-3 B的同分异构体D的结构简式是:

8-4 E是A的一种同分异构体，E含有sp、sp2、sp3杂化的碳原子，分子中没有甲基，E的结构简式是:

第9题 (15分) 高效低毒杀虫剂氯菊酯(I)可通过下列合成路线制备： A (C4H8) + B (C2HOCl3)AlCl3Cl3CCHCH2C=CH

OHCH3H3CSO3H

Cl3CCHCH=CCH3

OHCH3

CH3C(OC2H5)3CH3CH2ONa

Cl2C=CHCHCCH2COOCH2CH3

COOCH2CH3

NaOHC2H5OH

CDEF

GICH3

COONaClClCOOCH2

ClO

+ N(CH2CH3)3 + NaCl

ClCH3

CH3

C2H5OH

9 -1 (1) 化合物A能使溴的四氯化碳溶液褪色且不存在几何异构体。 A的结构简式 6

B的结构简式 9-2 化合物E的系统名称

化合物I中官能团的名称 9-3 由化合物E生成化合物F经历了步反应，每步反应的反应类别分别是。

9-4 化合物E转化成化合物F的反应中，能否用NaOH/C2H5OH代替C2H5ONa/C2H5OH 溶液?为什么？

9-5 (1) 化合物G和H反应生成化合物I、N(CH2CH3)3和NaCl，由此可推断： H的结构简式

H分子中氧原子至少与个原子共平面。 9-6 芳香化合物J比F少两个氢，J中有三种不同化学环境的氢，它们的数目比是9  2  1，则J可能的结构为(用结构简式表示)： 7

2011年松岗中学高中化学竞赛培训测试题有机化学部分一参考答案第1题（5分） 1-1 若不把氘视为取代基，则 I：（7S，3Z，5Z)-3-甲基-7-氘代-3,5-辛二烯

II：（7R，3E，5Z)-3-甲基-7-氘代-3,5-辛二烯（2分）

或若把氘视为取代基，则 I：（2S，3Z，5Z)-2-氘代-6-甲基-3,5-辛二烯

II：（2R，3Z，5E)-2-氘代-6-甲基-3,5-辛二烯（2分）

1-2 B（立体异构体）（1分）第2题（10分）答案：

AO2NCH3NHAc（1分） BO2NCH2BrNHAc（1分） CO2NCH2OHNHAc（1分）

D E

O2NCH2OHNH2（1分） POClClN CH2CH2Cl 2 (二氯改为二溴也可）（2分）

F G

F·HCl （1分）

（3分）

第3题（10分）

（C16H25N5O4PCl） +Cl-PNNNCH3

NO2NO

ClCl

NO2

ClNH2

ClNHAcCl

NHAcBrCl

NH2

N2 Cl-BrCl

HNO3/H2SO4Fe + HCl

Ac2O

Br2/FeBr3浓HClOH

-NaNO2/HCl

< 5oC

H3PO2