综科奥化杯 六校高二联合化学竞赛 (7)

2005年“综科奥化杯”高二联合化学竞赛（七）

第一题（8分）

回答下列问题：

1．有两个标有“1，2一环戊二醇”的瓶子，A 瓶装有熔点为30℃的化合物，B 瓶装有熔点为55℃的化合物，两个化合物都是无旋光性的。请判断哪一瓶应标“顺式”，哪一瓶应标“反式”。

2．具有最低分子量的手征性烷烃有几个？写出其结构简式。 3．确定下列每个化合物可能的立体异构体总数。

① ② ③

第二题（6分）

分子式为C 10H 10的某烃（A ）与氯化亚铜的氨溶液不起反应，在HgSO 4存在条件下（A ）与稀硫酸（H 2SO 4＋H 2O ）反应，生成化合物（B ）和（C ），它们的分子式均为C 10H 12O 。化合物（B ）能和羟氨（NH 2OH ）发生反应，并能起卤仿（NaOH ＋X 2）反应，化合物（C ）也能与羟氨反应，但不起卤仿反应。化合物（A ）与高锰酸钾酸性溶液共热，得到间苯二甲酸。则：

1．（A ）的结构式为 ，（B ）的结构式为 ，（C ）的结构式为 。 2．化合物（B ）＋羟氨反应的产物为 ，

化合物（B ）与卤仿应的产物为 ， 化合物（C ）＋羟氨反应的产物为 。

第三题（7分）

梨小食心虫是严重危害果树的一种果园害虫。未交配的梨小食心虫雌虫腹端可以释放一种能够引诱雄虫的化学物质，这种化学物质被称为昆虫性信息素。科技人员曾经合成了梨小食心虫的性信息素用于该害虫的防治。已知这种性信息素A（C14H26O2）是一个直链化合物，可以使溴的四氯化碳溶液褪色，且无溴化氢逸出。将A在氢氧化钠水溶液中加热处理后分出的有机相主要是化合物B（C12H24O），B可被三氧化铬－硫酸试剂氧化为C（C12H22O2）。若把C用臭氧处理然后水解，得到化合物D（C4H8O2）和E（C8H14O4）。D与E可溶解在碳酸氢纳水溶液中。请写出比合物A，B，C，D，E的结构式。

第四题（7分）

在一定条件下，醇和醛能发生如下的反应：

R－OH＋R’－－H→R’－－OR产物统称半缩醛（具有－－O－C结构）

1．已知葡萄糖溶液中，葡萄糖以链状分子和六元环半缩醛分子两种同分异构体形式平衡共存，相互转化。请写出葡萄糖环状分子的结构简式：

2．聚乙烯醇(C2H4O)n与甲醛能发生上述类似反应后缩合脱水，生成含有六元环状结构的维尼纶(C5H8O2)n，写出聚乙烯醇与甲醛反应合成维尼纶的化学方程式（有机物写结构简式）。

3．半缩醛能继续与醇反应生成缩醛，写出乙醇和乙醛在催化剂作用下所生成缩醛的结构简式。缩醛又能水解为醛和醇，分析这两个反应在有机合成中有何重要意义。

第五题（7分）

有机化合物的最简式是C2H3Br，A有两种异构体A1和A2；它们被O3氧化后，在Zn/H＋作用下最终得到相同的有机产物B；A1在金属钠作用下可以得到C，而A2不能；C可以被酸性KMnO4溶液作用，得到D；D在干燥剂作用下得到碳氧化合物E；E中碳、氧两元素的质量分数分别为0.50；经光谱分析知，E分子是平面分子，且分别有两种不能类型的碳原子和氧原子。

1．A的化学式是。

2．A1和A2的结构简式是。

3．写出B～E的结构简式。

第六题（9分）

烯径与氢气、一氧化碳在催化剂作用下发生加成反应，生成比原来烯多一个碳原子醛，该反应称氢甲酰化反应或羰基合成。例如：

我国某研究所成功地实现了长链端基烯烃的高产率氢甲酰化反应。请完成下列事项：

1．写出长链端基烯烃的结构通式；

2．写出长链端基烯烃的氢甲酰化反应的产物；

3．该反应在哪些方面体现了绿色化学特征？

4．写出上述例子中反应物与产物的名称；

5．如何把端基炔高产率地转化为端基烯？

6．如何把端基炔转化成碳数不变的醛？

第七题（9分）

最近，德国Freiburg大学的学的H.Prinzbach宣称，他们已经在气相质谱仪的气体中看到了C20分子。他们的方法可以称为“摘除法”，即设法把十二面体烷C20H20的氢“摘除”。Prinzbach 意识到将C20H20转化为球状的C20是十分困难的，想到先用其他原子取代氢。把十二面体烷溶解在溴中，在烧瓶里加压长时间回流，最终得到平均组成为C20HBr13的产物。这说明已经摘除了部分氢了。接着他们用电子冲击质谱仪来脱溴，在质谱仪的气相组分中观察到，在大量的C20的各种溴化物中有微量C20＋和C202＋的存在。Prinzbach知道，C20的碗状异构体远比球状的稳定。为排除在质谱仪里看到的C20可能是碗状异构体，Prinzbach又从具有芳香性的轮烯（CorannuleneC20H10）溴化，然后在与得到球碳C20相同的条件下摘除它的溴原子，对比这两种异构体的光电子能谱，发现这两种异构体的光电子能谱是不同的，而且也跟早先已经得知的单环状的C20的光电子能谱也是不同的，球状的C20的光电子能谱十分明显具有封闭笼状多烯的特征，相比之下，单环状的构体则具有炔的特征。右图是C20球状的异构体（仅画出骨架结构）。

C

1．C20H20的二溴取代物（C20H18Br2）种数是。

2．写出Prinzbach将C20H20转化为产物C20HBr13的化学方程式。

3．画出C20碗状异构体骨架结构的平面投影图（垂直“碗口”的方向观察）；

为什么C20的碗状异构体远比球状的稳定？

4．画出C20单环异构体状的结构简式。

第八题（10分）

扑热息痛C8H9O2N是一种常见解热镇痛药，解热作用与阿司匹林相似，而镇痛作用较弱，适用于轻度至中度疼痛。对阿司匹林过敏或不适应的患者尤为适宜。该药纯品是白色结晶；且在其水溶液中加入三氯化铁溶液之后显示兰紫色，将它水解后的产物A（C6H7ON）溴化后可得两种一溴代产物。A在盐酸存在下与亚硝酸钠作用得到化合物B，化合物B与β－萘酚反应后可生成红色的化合物C，C是一种染料。请写出：

1．扑热息痛药物的系统命名法的名称。

2．扑热息痛药物的化学结构式。

3．化合物A、B、C的化学结构式。

4．A以不超过六个碳的单官能团化合物及适当试剂为原料合成扑热息痛药物。

第九题（9分）

某有机物A、B、C、D、E互为同分异构体，碳含量为92.2%；核磁共振表明，分子A、B、C中都存在两类氢，D、E中所有氢都等价；1mol A、B、C、D、E分别与足量Br2发生加成反应，所得产物的溴含量分别为75.4%、75.4%、82.15%、85.99%、0%。

1．它们的化学式是；

2．写出A、B、C、D、E的结构简式。

第十题（10分）

环氧树脂通常被用作粘合剂（俗称万能胶），是大分子主链上含有醚键和环氧基的一类聚合物的总称，它是环氧氯丙烷与多元醇的缩聚产品。某实验中采用过量环氧氯丙烷和双酚A在NaOH 存在下进行缩聚反应得到环氧树脂B。已知B不含有氯，其元素分析结果为：C：74.09％，H：7.11％，所得环氧树脂中的环氧基含量可用环氧在EPV（即100克环氧树脂中含有的环氧基的物质的量）来表示。在上述实验中，准确称家0.5克环氧树脂后加入20.00mL 0.2mol/L的盐酸丙酮溶液，回流溶解后以酚酞作指示剂，用0.2mol/L的NaOH乙醇标准溶液滴定至浅粉色，消耗标准溶液5.45mL。同法作空白滴定，消耗标准溶液20.15mL。

1．B的分子量为，分子式为。

2．滴定反应中加入盐酸的作用是。

3．用酸碱滴定计算EPV的公式和计算结果为。