【題目】我國(guó)化學(xué)家首次實(shí)現(xiàn)了膦催化的(3+2)環(huán)加成反應(yīng),并依據(jù)該反應(yīng),發(fā)展了一條合成中草藥活性成分茅蒼術(shù)醇的有效路線。
已知(3+2)環(huán)加成反應(yīng):CH3CC-E1+E2-CH=CH2(E1、E2可以是-COR或-COOR)
回答下列問(wèn)題:
(1)茅蒼術(shù)醇的分子式為__,所含官能團(tuán)名稱為__,分子中手性碳原子(連有四個(gè)不同的原子或原子團(tuán))的數(shù)目為__。
(2)化合物B滿足以下條件的同分異構(gòu)體(不考慮手性異構(gòu))數(shù)目為__。
①分子中含有碳碳三鍵和乙酯基(-COOCH2CH3)
②分子中有連續(xù)四個(gè)碳原子在一條直線上
寫出其中一種碳碳三鍵和乙酯基直接相連的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式__。
(3)C→D的反應(yīng)類型為__。
(4)D→E的化學(xué)方程式為__。
(5)參考以上合成路線及條件,選擇兩種鏈狀不飽和酯,通過(guò)兩步反應(yīng)合成化合物M,在方框中寫出路線流程圖___(其他試劑任選)。
【答案】C15H26O 碳碳雙鍵、羥基 3 5 、 加成反應(yīng)或還原反應(yīng) +CH3OH+(CH3)3COH CH3C≡CCOOCH3+CH2=CHCOOCH2CH3 或CH3C≡CCOOCH2CH3+CH2=CHCOOCH3
【解析】
(1)明確分子中C、H、O原子數(shù)目確定分子式,注意交點(diǎn)、端點(diǎn)為碳原子,用H原子飽和碳的四價(jià)結(jié)構(gòu),也可以利用不飽和度計(jì)算H原子數(shù)目;由結(jié)構(gòu)可知分子中含有的官能團(tuán)有:碳碳雙鍵、羥基;連有四個(gè)不同的原子或原子團(tuán)的碳原子為手性碳原子;
(2)B的同分異構(gòu)體滿足:①分子中含有碳碳三鍵和乙酯基(COOCH2CH3),②分子中有連續(xù)四個(gè)碳原子在一條直線上,存在CC≡CC碳鏈結(jié)構(gòu),形成酯的酸可以看作CH3C≡CCH2CH3中1個(gè)H原子被COOH替代,也可以是HOOCC≡CCH2CH2CH3、HOOCC≡CCH(CH3)2;
(3)對(duì)比C、D的結(jié)構(gòu),可知C中碳碳雙鍵與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成D;
(4)對(duì)比D、E的結(jié)構(gòu),可知D與甲醇發(fā)生發(fā)生取代反應(yīng)生成E,同時(shí)還生成(CH3)3COH;
(5)兩種鏈狀不飽和酯合成目標(biāo)物M,模仿A與B經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)得到D的過(guò)程,結(jié)合(3+2)環(huán)加成反應(yīng),可以由或與氫氣加成反應(yīng)得到目標(biāo)物。而CH3C≡CCOOCH3與CH2=CHCOOCH2CH3反應(yīng)得到,CH3C≡CCOOCH2CH3與CH2=CHCOOCH3反應(yīng)得到。
(1)茅蒼術(shù)醇分子中有15個(gè)C原子、1個(gè)O原子,分子不飽和度為3,則分子中H原子數(shù)目=2×15+22×3=26,故茅蒼術(shù)醇分子式為C15H26O,由結(jié)構(gòu)可知分子中含有的官能團(tuán)有:碳碳雙鍵、羥基;分子中有如圖“*所示3個(gè)碳原子連接連有四個(gè)不同的原子或原子團(tuán):,即有3個(gè)手性碳原子,故答案為:C15H26O;碳碳雙鍵、羥基;3;
(2)B的同分異構(gòu)體滿足:①分子中含有碳碳三鍵和乙酯基(COOCH2CH3),②分子中有連續(xù)四個(gè)碳原子在一條直線上,存在CC≡CC碳鏈結(jié)構(gòu),形成酯的酸可以看作CH3C≡CCH2CH3中1個(gè)H原子被COOH替代,有3種酸,也可以是HOOCC≡CCH2CH2CH3、HOOCC≡CCH(CH3)2,故符合條件的同分異構(gòu)體有3+2=5種,其中碳碳三鍵和乙酯基直接相連的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為、,故答案為:5;、;
(3)對(duì)比C、D的結(jié)構(gòu),可知C中碳碳雙鍵與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成D,組成加氫,也屬于還原反應(yīng),故答案為:加成反應(yīng)或還原反應(yīng);
(4)對(duì)比D、E的結(jié)構(gòu),可知D與甲醇發(fā)生發(fā)生取代反應(yīng)生成E,同時(shí)還生成(CH3)3COH,反應(yīng)方程式為:+CH3OH+(CH3)3COH,故答案為:+CH3OH+(CH3)3COH;
(5)兩種鏈狀不飽和酯合成目標(biāo)物M,模仿A與B經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)得到D的過(guò)程,結(jié)合(3+2)環(huán)加成反應(yīng),可以由或與氫氣加成反應(yīng)得到目標(biāo)物;而CH3C≡CCOOCH3與CH2=CHCOOCH2CH3反應(yīng)得到,CH3C≡CCOOCH2CH3與CH2=CHCOOCH3反應(yīng)得到,合成路線流程圖為:CH3C≡CCOOCH3+CH2=CHCOOCH2CH3 或CH
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】堿性硼化釩(VB2)-空氣電池工作時(shí)反應(yīng)為:4VB2 +11O24B2O3 +2V2O5 。用該電池為電源,選用惰性電極電解一定量的硫酸銅溶液,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。當(dāng)電路中通過(guò)0.04mol電子時(shí),B裝置內(nèi)共收集到0.448L氣體(標(biāo)況),則下列說(shuō)法中正確的是
A. VB2電極發(fā)生的電極反應(yīng)為: 2VB2+11H2O – 22eV2O5+2B2O3+22H+
B. 外電路中電子由c電極流向VB2電極
C. 電解過(guò)程中,b電極表面先有紅色物質(zhì)析出,然后有氣泡產(chǎn)生
D. 若B裝置內(nèi)的液體體積為200mL,則CuSO4溶液的濃度為0.05mol/L
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在一定溫度下的2L固定容積的密閉容器中,通入2mol CO2和3mol H2,發(fā)生的反應(yīng)為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=﹣akJmol﹣1(a>0),測(cè)得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示:
(1)能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是________(填編號(hào))。
A.單位時(shí)間內(nèi)每消耗1.2mol H2,同時(shí)生成0.4mol H2O
B.CO2的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變
C.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間的變化而變化
D.該體系中H2O與CH3OH的物質(zhì)的量濃度之比為1:1,且保持不變
(2)若要使K=1,則改變的條件可以是________(填選項(xiàng))。
A.增大壓強(qiáng) B.減小壓強(qiáng) C.升高溫度 D.降低溫度 E.加入催化劑。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】化合物丙可由如下反應(yīng)得到
丙的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式不可能是( )
A. CH3CH(CH2Br)2B. (CH3)2CBrCH2Br
C. C2H5CHBrCH2BrD. CH3(CHBr)2CH3
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】橋環(huán)化合物是指化合物中的任意兩個(gè)環(huán)共用兩個(gè)不直接相連的碳原子的環(huán)烴,二環(huán)[1,1,0]丁烷()是最簡(jiǎn)單的一種橋環(huán)有機(jī)物。下列關(guān)于該化合物的說(shuō)法正確的是
A. 其同分異構(gòu)體中呈環(huán)狀的只有環(huán)丁烯()
B. 其二溴代物為3種
C. 生成1molC4H10需2molH2
D. 構(gòu)成該化合物的所有原子處于同一個(gè)平面
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】C6H14的各種同分異構(gòu)體中所含甲基數(shù)和它的一氯取代物的數(shù)目分別是( )
A.2個(gè)甲基,能生成4種一氯代物 B.4個(gè)甲基,能生成1種一氯代物
C.3個(gè)甲基,能生成5種一氯代物 D.4個(gè)甲基,能生成4種一氯代物
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)確定:
①測(cè)定實(shí)驗(yàn)式:某含C、H、O三種元素的有機(jī)物,經(jīng)燃燒分析實(shí)驗(yàn)測(cè)定其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是64.86%,氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是13.51%,則其實(shí)驗(yàn)式是 __________________;
②確定分子式:如圖是該有機(jī)物的質(zhì)譜圖,則其相對(duì)分子質(zhì)量為 ____;分子式為 _____;
③結(jié)構(gòu)式的確定:經(jīng)測(cè)定,該有機(jī)物在核磁共振氫譜中出現(xiàn)四個(gè)峰,其氫原子個(gè)數(shù)比為6∶1∶2∶1;該有機(jī)物與金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣;則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 _______________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】甲醇是重要的化工原料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2 )在催化劑的作用下合成甲醇,可能發(fā)生的反應(yīng)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
回答下列問(wèn)題:
(1)Q=______________
(2)反應(yīng)iii的化學(xué)平衡常數(shù)K3=_____________(填表達(dá)式)。
(3)圖中能正確反映平衡常數(shù)K3隨溫度變化關(guān)系的曲線為_____(填字母),理由是_______
(4)如圖為單位時(shí)間內(nèi)CO2+H2、CO+ H2、CO/CO2+H2三個(gè)條件下生成甲醇的物質(zhì)的量濃度與溫度的關(guān)系(三個(gè)條件下通入的CO、CO2和H2的物質(zhì)的量濃度相同)。
①490K時(shí),根據(jù)曲線a、c判斷合成甲醇時(shí)主要發(fā)生的反應(yīng)為______________(填"i ”或" iii");由曲線a可知,甲醇的量先增大后減小,其原因是__________。
②曲線a與曲線b相比,CO的存在使甲醇生成速率增大,從熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)角度,并結(jié)合反應(yīng)i、ii分析原因:__________。
(5)如圖是以NaOH溶液為電解質(zhì)溶液的甲醇燃料電池:電極a的反應(yīng)式為__________, 若隔膜為陽(yáng)離子交換膜,則每轉(zhuǎn)移6 mol電子,溶液中有___mol Na+向___(填“正極區(qū)”或“負(fù)極區(qū)”)移動(dòng)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下圖為某二次電池充電時(shí)的工作原理示意圖,該過(guò)程可實(shí)現(xiàn)鹽溶液的淡化。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.充電時(shí),a為電源正極
B.充電時(shí),向Bi電極移動(dòng),向電極移動(dòng)
C.放電時(shí),正極的電極反應(yīng)為
D.充電時(shí),新增入電極中的物質(zhì):::3
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