这类分子被称为手性分子。
5—1 已知(R-)CHBrClF的旋光活性的符号可用 (+) 来表示,下列1~4所示的4个结构式中哪个是左旋的?
HFSClCBrClFHCBrBrF3HClFBr4ClH21
5—2 指出下列化合物中无手性的化合物,并简述为什么无手性。
OOCH3CH21SOOOHCH3CH3H3Cl4Cl
2H3CH3C(CH3)3CC=C=C=C=CC(CH3)3
5—3 带有三个不同取代基的胂化物如CH3As(C2H5)(C6H5CH2)有光学活性,但带有三个不同取代基的胺如 CH3N(C2H5)(C6H5CH2)没有光学活性,为什么?但类似1那样结构的光学活性的胺又是可以稳定存在的了,为什么?
CH3Cl
NCH3 1
第6题 (8分) 甲醛亦称―蚁醛‖。含甲醛37~40%、甲醇8%的水溶液俗称―福尔马林‖。甲醛是重要的有机合成原料,大量用于生产树脂、合成纤维、药物、涂料以及用于房屋、家具和种子的消毒等。 利用下表所给数据回答问题 (设
物质 C2H5OH (g) CH3OH (g) HCHO (g) H2O (g) CO (g) Ag2O (s) Ag (s) H2(g) O2 (g) 和
均不随温度而变化)。一些物质的热力学数据 (298.15K) /kJ · mol-235.10 -200.66 -108.57 -241.818 -110.525 -31.05 0 0 0 第 13 页 共 61 页
?1 /J · K?1· mol?1 282.70 239.81 218.77 188.825 197.674 121.3 42.55 130.684 205.138 6—1 甲醇脱氢是制甲醛最简单的工业方法: CH3OH(g)到甲醛:
CH3OH (g)+
HCHO(g)+H2 (g)
甲醇氧化是制甲醛的另一种工业方法,即甲醇蒸气和一定量的空气通过Ag催化剂层,甲醇即被氧化得
1O2 (g)2HCHO(g)+H2O (g)
试通过简单的热力学分析,对298.15 K时的上述两种方法作出评价。
6—2 实际上,甲醇氧化制甲醛的反应,是甲醇脱氢反应和氢氧化合反应的结合。试通过计算分析两反应结合对制甲醛的实际意义。
6—3 右图是甲醇制甲醛有关反应的lg哪个化学反应?为什么?
有关反应有: CH3OH(g) CH3OH(g)+
HCHO(g)+H2 (g)
随温度T的变化。试指出图中曲线 (1)、(2)、(3) 分别对应
1O2(g)21O2(g)2HCHO(g)+H2O (g)
和在氧化法中不可避免的深度氧化反应: HCHO (g)+
CO(g)+H2O (g)
6—4 氧化法制甲醛时,温度为550℃、总压为101325Pa的甲醇与空气混合物通过银催化剂,银逐渐失去光泽并且碎裂。试通过计算判断上述现象是否由于Ag氧化成Ag2O(s)所致。
6—5 以CO和H2为原料可以合成甲醇。500℃和25 MPa时,CO和H2的体积比为1: 2的合成气,在催化剂ZnO-Cr2O3-Al2O3存在下,发生如下两平行反应①和②:
①CH3OH11C2H5OH+H2O22
CO+2H2②
试计算平衡产物CH3OH和C2H5OH的摩尔分数之比。
第7题 (6分) 化学反应一般是由若干基元反应构成的,所以原则上可由反应机理建立反应的速率方程。在科学研究工作中,往往根据实践经验先假设反应机理,然后再用各种实验方法和手段,检验所设反应机理的正确性。
硝酰胺在水溶液中的分解反应为:
NO2NH2→N2O(g)+H2O 实验测得其速率方程为:
rNO2NH2??dcNO2NH2dt?kcNO2NH2/cHO?
37—1 有研究者提出下列三种反应机理,你认为何者是合理的?并写出k的表达式。
1 ① NO2NH2???N2O(g)?H2O
k第 14 页 共 61 页
② NO2NH2+H3O
?+
k1k1NO2NH3++H2O (瞬间达到平衡)
k2 NO2NH3???N2O(g)?H3O?(缓慢反应)
③ NO2NH2+H2O
kk1k1NO2NH+H3O+ (瞬间达到平衡)
?2 NO2NH????N2O(g)?OH? (缓慢反应)
3 H3O??OH????2H2O (快速反应)
k7—2 在实验温度和pH恒定的缓冲介质中,将反应在密闭的容器中进行,测得N2O气体的压力p随时间的变化数据如下表:
t/min p/kPa 0 0 5 6.80 10 12.40 15 17.20 20 20.80 25 24.00 ∞ 40.00 求NO2NH2分解反应的半衰期t1/2,并证明1g t1/2与缓冲介质的pH呈线性关系。
第8题 (10分) 青蒿素是我国的科技工作者于1972年从中药青蒿中提取得到的,其结构在1976年得到确认。据英国的《自然》杂志在2003年8月的一篇论文中报道,青蒿素与疟虫接触后直接与疟虫的细胞膜作用而起到杀虫效果,故半衰期短,疟虫也难以产生抗药性。此外,青蒿素还没有抗疟常用药―奎宁‖所产生的副作用。我国研制的青蒿素类药物―蒿甲醚‖于2004年接受了泰国最高医学奖的表彰。青蒿素的结构式如1所示。
8—1 青蒿素分子中有什么官能团? 8—2 青蒿素分子中有几个手性碳原子?
8—3 青蒿素的全合成工作也是由我国的科研人员首次完成的,根据给予的反应过程写出a,b,c,d,e,f,g,h,i,j所代表的反应试剂。
8—4 全合成工作中最后一步从10到1的反应涉及到哪几种化学反应类型?
HOOOO1CH3HH3C
OCH3
第 15 页 共 61 页
Ha,bOOPhCH2O2Hf,g,h,iOPhCH2OHcOPhCH2O3HjSHd,e4HPhCH2O5HSSCH3OH3CO2C8HC(OMe)3OOHCSOHCH3CO2CH3CO2C67OHOHHgCl2O2/hvHO+3CH玫瑰曙红HOO13OCHH3CO3OHH78℃H3CO3CO2C9H3CO2C10第 16 页 共 61 页