【题目】我国化学家首次实现了膦催化的(3+2)环加成反应,并依据该反应,发展了一条合成中草药活性成分茅苍术醇的有效路线。
已知(3+2)环加成反应:CH3CC-E1+E2-CH=CH2(E1、E2可以是-COR或-COOR)
回答下列问题:
(1)茅苍术醇的分子式为__,所含官能团名称为__,分子中手性碳原子(连有四个不同的原子或原子团)的数目为__。
(2)化合物B满足以下条件的同分异构体(不考虑手性异构)数目为__。
①分子中含有碳碳三键和乙酯基(-COOCH2CH3)
②分子中有连续四个碳原子在一条直线上
写出其中一种碳碳三键和乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式__。
(3)C→D的反应类型为__。
(4)D→E的化学方程式为__。
(5)参考以上合成路线及条件,选择两种链状不饱和酯,通过两步反应合成化合物M,在方框中写出路线流程图___(其他试剂任选)。
【答案】C15H26O 碳碳双键、羟基 3 5 、 加成反应或还原反应 +CH3OH+(CH3)3COH CH3C≡CCOOCH3+CH2=CHCOOCH2CH3 或CH3C≡CCOOCH2CH3+CH2=CHCOOCH3
【解析】
(1)明确分子中C、H、O原子数目确定分子式,注意交点、端点为碳原子,用H原子饱和碳的四价结构,也可以利用不饱和度计算H原子数目;由结构可知分子中含有的官能团有:碳碳双键、羟基;连有四个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子;
(2)B的同分异构体满足:①分子中含有碳碳三键和乙酯基(COOCH2CH3),②分子中有连续四个碳原子在一条直线上,存在CC≡CC碳链结构,形成酯的酸可以看作CH3C≡CCH2CH3中1个H原子被COOH替代,也可以是HOOCC≡CCH2CH2CH3、HOOCC≡CCH(CH3)2;
(3)对比C、D的结构,可知C中碳碳双键与氢气发生加成反应生成D;
(4)对比D、E的结构,可知D与甲醇发生发生取代反应生成E,同时还生成(CH3)3COH;
(5)两种链状不饱和酯合成目标物M,模仿A与B经过一系列反应得到D的过程,结合(3+2)环加成反应,可以由或与氢气加成反应得到目标物。而CH3C≡CCOOCH3与CH2=CHCOOCH2CH3反应得到,CH3C≡CCOOCH2CH3与CH2=CHCOOCH3反应得到。
(1)茅苍术醇分子中有15个C原子、1个O原子,分子不饱和度为3,则分子中H原子数目=2×15+22×3=26,故茅苍术醇分子式为C15H26O,由结构可知分子中含有的官能团有:碳碳双键、羟基;分子中有如图“*所示3个碳原子连接连有四个不同的原子或原子团:,即有3个手性碳原子,故答案为:C15H26O;碳碳双键、羟基;3;
(2)B的同分异构体满足:①分子中含有碳碳三键和乙酯基(COOCH2CH3),②分子中有连续四个碳原子在一条直线上,存在CC≡CC碳链结构,形成酯的酸可以看作CH3C≡CCH2CH3中1个H原子被COOH替代,有3种酸,也可以是HOOCC≡CCH2CH2CH3、HOOCC≡CCH(CH3)2,故符合条件的同分异构体有3+2=5种,其中碳碳三键和乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式为、,故答案为:5;、;
(3)对比C、D的结构,可知C中碳碳双键与氢气发生加成反应生成D,组成加氢,也属于还原反应,故答案为:加成反应或还原反应;
(4)对比D、E的结构,可知D与甲醇发生发生取代反应生成E,同时还生成(CH3)3COH,反应方程式为:+CH3OH+(CH3)3COH,故答案为:+CH3OH+(CH3)3COH;
(5)两种链状不饱和酯合成目标物M,模仿A与B经过一系列反应得到D的过程,结合(3+2)环加成反应,可以由或与氢气加成反应得到目标物;而CH3C≡CCOOCH3与CH2=CHCOOCH2CH3反应得到,CH3C≡CCOOCH2CH3与CH2=CHCOOCH3反应得到,合成路线流程图为:CH3C≡CCOOCH3+CH2=CHCOOCH2CH3 或CH
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】碱性硼化钒(VB2)-空气电池工作时反应为:4VB2 +11O24B2O3 +2V2O5 。用该电池为电源,选用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液,实验装置如图所示。当电路中通过0.04mol电子时,B装置内共收集到0.448L气体(标况),则下列说法中正确的是
A. VB2电极发生的电极反应为: 2VB2+11H2O – 22eV2O5+2B2O3+22H+
B. 外电路中电子由c电极流向VB2电极
C. 电解过程中,b电极表面先有红色物质析出,然后有气泡产生
D. 若B装置内的液体体积为200mL,则CuSO4溶液的浓度为0.05mol/L
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中,通入2mol CO2和3mol H2,发生的反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=﹣akJmol﹣1(a>0),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示:
(1)能说明该反应已达平衡状态的是________(填编号)。
A.单位时间内每消耗1.2mol H2,同时生成0.4mol H2O
B.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
D.该体系中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1,且保持不变
(2)若要使K=1,则改变的条件可以是________(填选项)。
A.增大压强 B.减小压强 C.升高温度 D.降低温度 E.加入催化剂。
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【题目】化合物丙可由如下反应得到
丙的结构简式不可能是( )
A. CH3CH(CH2Br)2B. (CH3)2CBrCH2Br
C. C2H5CHBrCH2BrD. CH3(CHBr)2CH3
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【题目】桥环化合物是指化合物中的任意两个环共用两个不直接相连的碳原子的环烃,二环[1,1,0]丁烷()是最简单的一种桥环有机物。下列关于该化合物的说法正确的是
A. 其同分异构体中呈环状的只有环丁烯()
B. 其二溴代物为3种
C. 生成1molC4H10需2molH2
D. 构成该化合物的所有原子处于同一个平面
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【题目】C6H14的各种同分异构体中所含甲基数和它的一氯取代物的数目分别是( )
A.2个甲基,能生成4种一氯代物 B.4个甲基,能生成1种一氯代物
C.3个甲基,能生成5种一氯代物 D.4个甲基,能生成4种一氯代物
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【题目】某有机物的结构确定:
①测定实验式:某含C、H、O三种元素的有机物,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.51%,则其实验式是 __________________;
②确定分子式:如图是该有机物的质谱图,则其相对分子质量为 ____;分子式为 _____;
③结构式的确定:经测定,该有机物在核磁共振氢谱中出现四个峰,其氢原子个数比为6∶1∶2∶1;该有机物与金属钠反应产生氢气;则A的结构简式为 _______________。
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【题目】甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2 )在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:
i. CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) △H1=QkJ·mol- 1
ii. CO2(g)+ H2(g)CO(g)+ H2O(g) H2=+41 kJ·mol- 1
iii. CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H3=-99 kJ·mol- 1
回答下列问题:
(1)Q=______________
(2)反应iii的化学平衡常数K3=_____________(填表达式)。
(3)图中能正确反映平衡常数K3随温度变化关系的曲线为_____(填字母),理由是_______
(4)如图为单位时间内CO2+H2、CO+ H2、CO/CO2+H2三个条件下生成甲醇的物质的量浓度与温度的关系(三个条件下通入的CO、CO2和H2的物质的量浓度相同)。
①490K时,根据曲线a、c判断合成甲醇时主要发生的反应为______________(填"i ”或" iii");由曲线a可知,甲醇的量先增大后减小,其原因是__________。
②曲线a与曲线b相比,CO的存在使甲醇生成速率增大,从热力学与动力学角度,并结合反应i、ii分析原因:__________。
(5)如图是以NaOH溶液为电解质溶液的甲醇燃料电池:电极a的反应式为__________, 若隔膜为阳离子交换膜,则每转移6 mol电子,溶液中有___mol Na+向___(填“正极区”或“负极区”)移动。
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【题目】下图为某二次电池充电时的工作原理示意图,该过程可实现盐溶液的淡化。下列说法错误的是()
A.充电时,a为电源正极
B.充电时,向Bi电极移动,向电极移动
C.放电时,正极的电极反应为
D.充电时,新增入电极中的物质:::3
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