2001-2010年十年化学赛题重组卷1
有机化学（一）
第1题（5分） 杜邦公司因发明了一项新技术而获得了2003年美国总统绿色化学奖。该技术利用基因工程将酵母菌的基因引入一种大肠杆菌，用来将葡萄糖发酵生成1.3-丙二醇。 1－1 在上述发酵过程中，葡萄糖首先转化为二羟基丙酮的一磷酸酯，随后转化为目标产物。该反应对于葡萄糖的原子利用率为 ％。原子利用率是目标产物的相对分子质量除以反应物相对原子质量之和乘以100％。（2分）
1－2 生产1.3-丙二醇的传统工艺是以石油为原料按下述路线进行的：石油→乙烯→环氧乙烷→3-羟基丙醛→1.3-丙二醇。获得3－羟基丙醛的反应在乙醚溶剂中进行，用钴催化剂或铑催化剂，温度80oC，压力107 Pa；后一反应用镍催化剂，温度80－120oC，压力1.6x107 Pa。对比之下，新工艺至少具有以下3种绿色化学特征：
第2题 （5分） 下列反应在100oC时能顺利进行：
HHHDEtMe100oCHHMeDEtHHMeHHDHMe+HEtHMeMeI II
2-1 给出两种产物的系统命名。（4分） 2-2 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3题（12分）新药麦米诺的合成路线如下：
3－1 确定B、C、D的结构式（填入方框）。
3－2 给出B和C的系统命名：B为 ；C为： 。 3－3 CH3SH在常温常压下的物理状态最可能是 （填气或液或固），作出以上判断的理是： .
第4题（8分）据报道，我国酱油出口因“氯丙醇”含量超标而受阻。
4-1据研究，酱油中的“氯丙醇”的来源可能是酱油原料中的杂质脂肪水解产物甘油的羟基被氯取代的衍生物；另一来源可能是用离子交换树脂纯化水配制酱油，由于交换树脂采用1，2－环氧－3－氯丙烷（代号A）作交联剂，残留的A水解会产生“氯丙醇”；此外，A还可能来自包装食品的强化高分子材料。试写出由甘油得到的“氯丙醇”的结构简式和A水解的反应方程式，反应涉及的有机物用结构简式表示。
4-2在同一个碳上同时有2个羟基或者一个羟基和一个氯原子的“氯丙醇”是不稳定的，在通常条件下会发生消除反应，请给出2个反应方程式作为例子。 第5题（12分） 美国Monsando公司生产了一种除草剂，结构如下图，酸式电离常数如下： pKa1 0.8, pKa2 2.3 , pKa3 6.0 , pKa4 11.0。与它配套出售的是转基因作物（大豆、棉花、玉米、油菜籽）的种子，转入了抗御该除草剂的基因，喷洒该除草剂后其他植物全部死光，唯独这些作物茁壮成长，由此该除草剂得名Roundup，可意译为“一扫光”。这四种转基因作物已在美国大量种植，并已向我国和巴西等国大量出口，但欧洲至今禁止进口。
OHCOCH2HNCH2OOHPOH
5－1 Roundup为无色晶体，熔点高达
（包括氢键）的计算，不能解释其高熔点。试问：Roundup在晶体中以什么型式存在？写出它的结构式。
200oC，根据如上结构式进行的分子间作用力
5－2 加热至200~230oC，Roundup先熔化，后固化，得到一种极易溶于水的双聚体A，其中有酰胺键，在316oC高温下仍稳定存在，但在无机强酸存在下回流，重新转化为 Roundup。画出A的结构式。
5－3 Roundup的植物韧皮的体液的pH 约为8; 木质部和细胞内液的pH 为5~6。试写出Roundup后三级电离的方程式（方程式中的型体附加①②③④标注），并问：Roundup在植物轫皮液和细胞内液的主要存在型体（用你定义的①②③④表达）。提示：通常羧酸的电离常数介于磷酸的一、二级电离常数之间。 - 电离方程式： 5－4 只有把Roundup转化为它的衍生物，才能测定它的pK1，问：这种衍生物是什么? 第6题（10分）
6-1给出下列四种化合物的化学名称
A：
COOH B：
OO
CH3CCH2CCH3==A的名称： B的名称：
ONHCH3 C： D：
O
CH3-C-CH3OO C的名称： D的名称：
6-2写出下列每步反应的主要产物（A、B、C）的结构式
第7题（9分）
有一固体化合物A（C14H12NOCl），与6mol/L盐酸回流可得到两个物质B（C7H5O2Cl）和C（C7H10NCl）。B与NaHCO3溶液反应放出CO2。C与NaOH反应后，再和HNO2作用得黄色油状物，与苯磺酰氯反应生成不溶于碱的沉淀。当C与过量CH3Cl加热反应时，得一带有芳环的季铵盐。推出A、B、C的可能结构式。 B: A: C: 第8题（12分）
根据文献报道，醛基可和双氧水发生如下反应：
A: B: C:
为了合成一类新药，选择了下列合成路线：
8-1 请写出A的化学式，画出B、C、D和缩醛G的结构式。
8-2 由E生成F和F生成G的反应分别属于哪类基本有机反应类型。
8-3 请画出化合物G的所有光活异构体。
第9题 (8分) 1964年，合成大师Woodward提出了利用化合物A (C10H10)作为前体合成一种特殊的化合物B(C10H6)。化合物A有三种不同化学环境的氢，其数目比为6:3:1；化合物B分子中所有氢的化学环境相同，B在质谱仪中的自由区场中寿命约为1微秒，在常温下不能分离得到。三十年后化学家们终于由A合成了第一个碗形芳香二价阴离子C，[C10H6]2-。化合物C中六个氢的化学环境相同，在一定条件下可以转化为B。化合物A转化为C的过程如下所示：
n-CHC10H10n-BuLi, t-BuOK,614(CH3)2NCH2CH2N(CH3)2A[C10H6]2- 2K+Me3SnXC2H5OC2H5n-C6H14MeLiCH3OCH2CH2OCH3[C10H6]2- 2Li++C2Li- 78 oC
9-1 A的结构简式： 9-2 B的结构简式：
9-3 C的结构简式： B: A: 9-4 B是否具有芳香性？为什么？
C:
第10题 (10分) 请根据以下转换填空：
（1）B光照D（2）CA
(2)的反应类别 10-1 (1)的反应条件 (1)的反应类别
10-2 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。 10-3 B的同分异构体D的结构简式是:
10-4 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:
D: E:
第11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： 11-1 写出A的分子式。 11-2 画出A、B和C的结构简式（列出所有可能的答案）。 A B C 11-3 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。
2001-2011十年化学竞赛重组卷-题001
