12.中國本土科學(xué)家屠呦呦憑借發(fā)現(xiàn)抗瘧特效藥青蒿素,贏得了2015年度諾貝爾生理學(xué)獎.青蒿素的發(fā)明不僅治愈了眾多瘧疾患者,更為中醫(yī)藥走出國門開創(chuàng)了先河.青蒿素的一種化學(xué)合成部分工藝流程如下:

由青蒿素還可以合成藥效增強的系列衍生物
(1)青蒿素分子中含有的含氧官能團有:酯基、醚鍵和過氧基.雙氫青蒿素分子結(jié)構(gòu)中有若干個六元環(huán)和七元環(huán)組成,其中含有七元環(huán)數(shù)為2.蒿甲醚的化學(xué)式為C16H26O5
(2)反應(yīng)B→C,實際上可看作兩步進行,依次發(fā)生的反應(yīng)類型是加成反應(yīng)、消去反應(yīng).
(3)合成路線中設(shè)計E→F、G→H的目的是保護羰基.
(4)A在Sn-β沸石作用下,可異構(gòu)為異蒲勒醇,則異蒲勒醇分子有3個手性碳原子(連有四種不同原子或原子團的碳原子稱為手性碳原子).異蒲勒醇可通過兩步反應(yīng)生成,請寫出相關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式,
(5)寫出與A互為同分異構(gòu)體,且滿足以下條件的同分異構(gòu)體數(shù)目為15種(不考慮空間異構(gòu)).其中核磁共振氫譜有七個峰,且峰面積比為1:1:4:4:1:1:6的是:.(填結(jié)構(gòu)簡式)
①分子中只含有一個六元環(huán),
②六元環(huán)上只有二個取代基且在不同的碳原子上
③能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng).

分析 (1)青蒿素分子中含有的含氧官能團有:酯基、醚鍵和過氧基;雙氫青蒿素分子結(jié)構(gòu)中含有七元環(huán)數(shù)為2,蒿甲醚的化學(xué)式為C16H26O5;
(2)由題目信息可知,結(jié)合B、C的結(jié)構(gòu)可知,C=O雙鍵變成C=C雙鍵,應(yīng)是B中連接羰基的甲基上的α-H與C=O先發(fā)生發(fā)生加成反應(yīng),再發(fā)生消去反應(yīng)生成C;
(3)由E→F的結(jié)構(gòu)可知,羰基中C=O雙鍵變成C-S單鍵,由G→H的結(jié)構(gòu)可知C-S單鍵又變成羰基,目的是保護羰基;
(4)異蒲勒醇分子中六元環(huán)上連接取代基的碳原子均為手性碳原子;
先在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成,然后與溴單質(zhì)發(fā)生1,4-加成生成
(5)A的分子式式為C10H18O,不飽和度為2,與A互為同分異構(gòu)且滿足:①含有六元環(huán),②六元環(huán)上只有二個取代基且在不同的碳原子上,③能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng),2個取代基為-CH2CH2CH3、-CHO取代,或者-CH(CH32、-CHO,或者-CH2CH3、-CH2CHO,或者-CH3、-CH2CH2CHO,或者-CH3、-CH(CH3)CHO,各有鄰、間、對3種.

解答 解:(1)青蒿素分子中含有的含氧官能團有:酯基、醚鍵和過氧基;雙氫青蒿素分子結(jié)構(gòu)中含有七元環(huán)數(shù)為2,由蒿甲醚的結(jié)構(gòu)簡式,可知其化學(xué)式為C16H26O5,
故答案為:酯基、醚鍵;2;C16H26O5
(2)由題目信息可知,結(jié)合B、C的結(jié)構(gòu)可知,C=O雙鍵變成C=C雙鍵,應(yīng)是B中連接羰基的甲基上的α-H與C=O先發(fā)生發(fā)生加成反應(yīng),再發(fā)生消去反應(yīng)生成C,
故答案為:加成反應(yīng);
(3)由E→F的結(jié)構(gòu)可知,羰基中C=O雙鍵變成C-S單鍵,由G→H的結(jié)構(gòu)可知C-S單鍵又變成羰基,目的是保護羰基,
故答案為:保護羰基;
(4)異蒲勒醇分子中六元環(huán)上連接取代基的碳原子均為手性碳原子,即異蒲勒醇分子有3個手性碳原子,
先在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成,然后與溴單質(zhì)發(fā)生1,4-加成生成,反應(yīng)方程式為:
,
故答案為:3;、

(5)A的分子式式為C10H18O,不飽和度為2,與A互為同分異構(gòu)且滿足:①含有六元環(huán),②六元環(huán)上只有二個取代基且在不同的碳原子上,③能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng),2個取代基為-CH2CH2CH3、-CHO取代,或者-CH(CH32、-CHO,或者-CH2CH3、-CH2CHO,或者-CH3、-CH2CH2CHO,或者-CH3、-CH(CH3)CHO,各有鄰、間、對3種,故共有15種,其中核磁共振氫譜有七個峰,且峰面積比為1:1:4:4:1:1:6的是:,
故答案為:15;

點評 本題考查有機物合成、有機物的結(jié)構(gòu)、有機反應(yīng)類型、限制條件同分異構(gòu)體書寫等,難度中等,注意根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系中有機物的結(jié)構(gòu)理解發(fā)生的反應(yīng),為熱點題型.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

2.常溫下,向20.00mL 0.1mol•L-1的MOH溶液中逐滴加入一定濃度的HA溶液.滴加過程中,溶液的pH與滴入HA溶液的體積關(guān)系如圖所示,當(dāng)pH=8時MOH溶液恰好被中和.則下列說法中錯誤的是( 。
A.②點混合溶液中水電離出的c(H+)大于酸HA溶液中由水電離出的c(H+
B.③點混合溶液中各離子濃度的大小關(guān)系是c(M+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-
C.酸HA溶液的濃度為0.1 mol•L-1
D.④點溶液中,存在c(HA)+c(H+)>c(M+)+c(OH-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是( 。
A.1molFeI2與足量的氯氣反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L一氯甲烷和二氯甲烷的混合物中所含氯原子數(shù)介于NA至2NA之間
C.0.1molCu與足量熱的濃硫酸反應(yīng)生成的SO2體積標(biāo)準(zhǔn)狀況下約為2.24L
D.0.2mol/L的Na2S溶液中,所含S2-數(shù)目小于0.2NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

20.A、B、C、D、E、F、G、H和I是中學(xué)化學(xué)中常見的氣體,它們均由短周期元素組成,具有如下性質(zhì):
①A、B、E、F、G能使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅,I能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,C、D、H不能使石蕊試紙變色;
②A和I相遇產(chǎn)生白色煙霧;
③B和E都能使品紅溶液褪色;④將紅熱的銅絲放入裝有B的瓶中,瓶內(nèi)充滿棕黃色的煙;
⑤將點燃的鎂條放入裝有F的瓶中,鎂條劇烈燃燒,生成白色粉末,瓶內(nèi)壁附著黑色顆粒;
⑥C和D相遇生成紅棕色氣體;
⑦G在D中燃燒可以產(chǎn)生E和H2O;
⑧將B和H在瓶中混合后于亮處放置幾分鐘,瓶內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴并產(chǎn)生A.回答:
(1)A的化學(xué)式是HCl,②中煙霧的化學(xué)式是NH4Cl;
(2)④中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cu+Cl2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CuCl2;
(3)⑤中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Mg+CO2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C;
(4)C的化學(xué)式是NO,D的化學(xué)式是O2;
(5)⑦中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是2H2S+3O2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2SO2+2H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.用下列實驗裝置進行的實驗中,能達到相應(yīng)實驗?zāi)康氖牵ā 。?br />
A.用裝置甲制取氯氣
B.用裝置乙干燥氨氣
C.用裝置丙除去甲烷中混有的乙烯
D.利用裝置丁制取硫酸和氫氧化鈉,其中b為陰離子交換膜、c為陽離子交換膜

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說法正確的是( 。
A.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,0.5 molNO與0.5 molO2混合后氣體分子數(shù)為0.75 NA
B.某溫度下純水的pH=6,該溫度下10 L pH=11的NaOH溶液中含OH-的數(shù)目為NA
C.0.1molAlCl3完全轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁膠體,生成O.l NA個膠體粒子
D.以Mg、Al為電極,NaOH溶液為電解質(zhì)溶液的原電池中,導(dǎo)線上流過NA個電子,則正極放出H2的體積為11.2 L

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

4.哈佛大學(xué)A.Y.Liu教授首次合成類金剛石相氮化碳(β--C3N4).福州大學(xué)王新晨教授在此基礎(chǔ)上以單氰胺(
CH2N2)為原料制得光催化劑類石墨相氮化碳(g-C3N4),其單層結(jié)構(gòu)如圖a,

(1)C、H,N元素電負性從大到小的順序為N、C、H(填元素符號).
(2)β--C3N4熔點、硬度均高于金剛石,其原因為β--C3N4和金剛石都是原子晶體,C-N鍵長小于C-C,鍵能更大,熔點高硬度大.
(3)β--C3N4和g--C3N4中碳原子的雜化軌道類型分別為sp3、sp2
(4)單氰胺的結(jié)構(gòu)式為
(5)g--C3N4中存在的作用力為bce(填序號).
a.離子鍵 b.σ鍵 c.π鍵  d.氫鍵  e.范德華力
(6)g--C3N4中摻雜少量鐵元素能提高光催化效果.圖b為g--C3N4的另一種單層結(jié)構(gòu);圖c為Fe3+摻雜前后N-1s譜圖(N原子1s的XPS譜圖,圖中峰的強度正比于原子數(shù)目),圖c中橫坐標(biāo)為g--C3N4中N-1s結(jié)合能(原子結(jié)合能與穩(wěn)定性成正比),摻雜Fe3+后,結(jié)合能最小的譜線發(fā)生了明顯右移.
①Fe3+的價電子軌道表示式為
②發(fā)生位移的譜線對應(yīng)的N原子為1,2(填圖b中的序號).
③譜線右移的原因為摻雜后Fe3+與N原子形成配位鍵,N原子周圍的電子云密度降低,原子核對核外導(dǎo)致的束縛能力提高,0.14%Fe-g-C3N4樣品中N-1s軌道結(jié)合能升高.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

1.1856年,英國傳教士威康臣先生在譯著《格物探源》中提到:“天地萬物皆以六十四種元質(zhì)配合而成,如金銀銅鐵養(yǎng)輕淡炭等皆是元質(zhì),皆由微渺而造.”“微渺”即現(xiàn)代之“原子”,下列說法中不正確的是( 。
A.“元質(zhì)”即現(xiàn)代之“元素”,現(xiàn)在人類發(fā)現(xiàn)的化學(xué)元素多于六十四種
B.“養(yǎng)、輕、淡”即“氧、氫、氮”三種元素,現(xiàn)代的元素命名更具科學(xué)性
C.上文提到的八種“元質(zhì)”包括四種金屬“元質(zhì)”和四種非金屬“元質(zhì)”
D.“微渺”因極其微小,故“微渺”是組成物質(zhì)的基本微粒,不可再分

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.下列實驗操作中所用儀器合理的是( 。
A.用100mL 量筒量取 5.2 mL 鹽酸
B.用10mL 量筒量取 5.2 mL 鹽酸
C.用托盤天平稱取 25.02 g NaCl
D.用廣泛pH試紙測得某溶液的pH值為4.3

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同步練習(xí)冊答案