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12.中国本土科学家屠呦呦凭借发现抗疟特效药青蒿素,赢得了2015年度诺贝尔生理学奖.青蒿素的发明不仅治愈了众多疟疾患者,更为中医药走出国门开创了先河.青蒿素的一种化学合成部分工艺流程如下:

由青蒿素还可以合成药效增强的系列衍生物
(1)青蒿素分子中含有的含氧官能团有:酯基、醚键和过氧基.双氢青蒿素分子结构中有若干个六元环和七元环组成,其中含有七元环数为2.蒿甲醚的化学式为C16H26O5.
(2)反应B→C,实际上可看作两步进行,依次发生的反应类型是加成反应、消去反应.
(3)合成路线中设计E→F、G→H的目的是保护羰基.
(4)A在Sn-β沸石作用下,可异构为异蒲勒醇,则异蒲勒醇分子有3个手性碳原子(连有四种不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子).异蒲勒醇可通过两步反应生成,请写出相关化学反应方程式,.
(5)写出与A互为同分异构体,且满足以下条件的同分异构体数目为15种(不考虑空间异构).其中核磁共振氢谱有七个峰,且峰面积比为1:1:4:4:1:1:6的是:.(填结构简式)
①分子中只含有一个六元环,
②六元环上只有二个取代基且在不同的碳原子上
③能够发生银镜反应.

分析 (1)青蒿素分子中含有的含氧官能团有:酯基、醚键和过氧基;双氢青蒿素分子结构中含有七元环数为2,蒿甲醚的化学式为C16H26O5;
(2)由题目信息可知,结合B、C的结构可知,C=O双键变成C=C双键,应是B中连接羰基的甲基上的α-H与C=O先发生发生加成反应,再发生消去反应生成C;
(3)由E→F的结构可知,羰基中C=O双键变成C-S单键,由G→H的结构可知C-S单键又变成羰基,目的是保护羰基;
(4)异蒲勒醇分子中六元环上连接取代基的碳原子均为手性碳原子;
先在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成,然后与溴单质发生1,4-加成生成;
(5)A的分子式式为C10H18O,不饱和度为2,与A互为同分异构且满足:①含有六元环,②六元环上只有二个取代基且在不同的碳原子上,③能够发生银镜反应,2个取代基为-CH2CH2CH3、-CHO取代,或者-CH(CH3)2、-CHO,或者-CH2CH3、-CH2CHO,或者-CH3、-CH2CH2CHO,或者-CH3、-CH(CH3)CHO,各有邻、间、对3种.

解答 解:(1)青蒿素分子中含有的含氧官能团有:酯基、醚键和过氧基;双氢青蒿素分子结构中含有七元环数为2,由蒿甲醚的结构简式,可知其化学式为C16H26O5,
故答案为:酯基、醚键;2;C16H26O5;
(2)由题目信息可知,结合B、C的结构可知,C=O双键变成C=C双键,应是B中连接羰基的甲基上的α-H与C=O先发生发生加成反应,再发生消去反应生成C,
故答案为:加成反应;
(3)由E→F的结构可知,羰基中C=O双键变成C-S单键,由G→H的结构可知C-S单键又变成羰基,目的是保护羰基,
故答案为:保护羰基;
(4)异蒲勒醇分子中六元环上连接取代基的碳原子均为手性碳原子,即异蒲勒醇分子有3个手性碳原子,
先在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成,然后与溴单质发生1,4-加成生成,反应方程式为:、
,
故答案为:3;、
;
(5)A的分子式式为C10H18O,不饱和度为2,与A互为同分异构且满足:①含有六元环,②六元环上只有二个取代基且在不同的碳原子上,③能够发生银镜反应,2个取代基为-CH2CH2CH3、-CHO取代,或者-CH(CH3)2、-CHO,或者-CH2CH3、-CH2CHO,或者-CH3、-CH2CH2CHO,或者-CH3、-CH(CH3)CHO,各有邻、间、对3种,故共有15种,其中核磁共振氢谱有七个峰,且峰面积比为1:1:4:4:1:1:6的是:,
故答案为:15;.

点评 本题考查有机物合成、有机物的结构、有机反应类型、限制条件同分异构体书写等,难度中等,注意根据转化关系中有机物的结构理解发生的反应,为热点题型.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

2.常温下,向20.00mL 0.1mol•L-1的MOH溶液中逐滴加入一定浓度的HA溶液.滴加过程中,溶液的pH与滴入HA溶液的体积关系如图所示,当pH=8时MOH溶液恰好被中和.则下列说法中错误的是(  )
A.②点混合溶液中水电离出的c(H+)大于酸HA溶液中由水电离出的c(H+)
B.③点混合溶液中各离子浓度的大小关系是c(M+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-)
C.酸HA溶液的浓度为0.1 mol•L-1
D.④点溶液中,存在c(HA)+c(H+)>c(M+)+c(OH-)

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.NA代表阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是(  )
A.1molFeI2与足量的氯气反应转移电子数为2NA
B.标准状况下22.4L一氯甲烷和二氯甲烷的混合物中所含氯原子数介于NA至2NA之间
C.0.1molCu与足量热的浓硫酸反应生成的SO2体积标准状况下约为2.24L
D.0.2mol/L的Na2S溶液中,所含S2-数目小于0.2NA

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.A、B、C、D、E、F、G、H和I是中学化学中常见的气体,它们均由短周期元素组成,具有如下性质:
①A、B、E、F、G能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,I能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C、D、H不能使石蕊试纸变色;
②A和I相遇产生白色烟雾;
③B和E都能使品红溶液褪色;④将红热的铜丝放入装有B的瓶中,瓶内充满棕黄色的烟;
⑤将点燃的镁条放入装有F的瓶中,镁条剧烈燃烧,生成白色粉末,瓶内壁附着黑色颗粒;
⑥C和D相遇生成红棕色气体;
⑦G在D中燃烧可以产生E和H2O;
⑧将B和H在瓶中混合后于亮处放置几分钟,瓶内壁出现油状液滴并产生A.回答:
(1)A的化学式是HCl,②中烟雾的化学式是NH4Cl;
(2)④中发生反应的化学方程式是Cu+Cl2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CuCl2;
(3)⑤中发生反应的化学方程式是2Mg+CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C;
(4)C的化学式是NO,D的化学式是O2;
(5)⑦中发生反应的化学方程式是2H2S+3O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2SO2+2H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.用下列实验装置进行的实验中,能达到相应实验目的是(  )
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙干燥氨气
C.用装置丙除去甲烷中混有的乙烯
D.利用装置丁制取硫酸和氢氧化钠,其中b为阴离子交换膜、c为阳离子交换膜

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是(  )
A.在标准状况下,0.5 molNO与0.5 molO2混合后气体分子数为0.75 NA
B.某温度下纯水的pH=6,该温度下10 L pH=11的NaOH溶液中含OH-的数目为NA
C.0.1molAlCl3完全转化为氢氧化铝胶体,生成O.l NA个胶体粒子
D.以Mg、Al为电极,NaOH溶液为电解质溶液的原电池中,导线上流过NA个电子,则正极放出H2的体积为11.2 L

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

4.哈佛大学A.Y.Liu教授首次合成类金刚石相氮化碳(β--C3N4).福州大学王新晨教授在此基础上以单氰胺(
CH2N2)为原料制得光催化剂类石墨相氮化碳(g-C3N4),其单层结构如图a,

(1)C、H,N元素电负性从大到小的顺序为N、C、H(填元素符号).
(2)β--C3N4熔点、硬度均高于金刚石,其原因为β--C3N4和金刚石都是原子晶体,C-N键长小于C-C,键能更大,熔点高硬度大.
(3)β--C3N4和g--C3N4中碳原子的杂化轨道类型分别为sp3、sp2.
(4)单氰胺的结构式为.
(5)g--C3N4中存在的作用力为bce(填序号).
a.离子键 b.σ键 c.π键  d.氢键  e.范德华力
(6)g--C3N4中掺杂少量铁元素能提高光催化效果.图b为g--C3N4的另一种单层结构;图c为Fe3+掺杂前后N-1s谱图(N原子1s的XPS谱图,图中峰的强度正比于原子数目),图c中横坐标为g--C3N4中N-1s结合能(原子结合能与稳定性成正比),掺杂Fe3+后,结合能最小的谱线发生了明显右移.
①Fe3+的价电子轨道表示式为.
②发生位移的谱线对应的N原子为1,2(填图b中的序号).
③谱线右移的原因为掺杂后Fe3+与N原子形成配位键,N原子周围的电子云密度降低,原子核对核外导致的束缚能力提高,0.14%Fe-g-C3N4样品中N-1s轨道结合能升高.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.1856年,英国传教士威康臣先生在译著《格物探源》中提到:“天地万物皆以六十四种元质配合而成,如金银铜铁养轻淡炭等皆是元质,皆由微渺而造.”“微渺”即现代之“原子”,下列说法中不正确的是(  )
A.“元质”即现代之“元素”,现在人类发现的化学元素多于六十四种
B.“养、轻、淡”即“氧、氢、氮”三种元素,现代的元素命名更具科学性
C.上文提到的八种“元质”包括四种金属“元质”和四种非金属“元质”
D.“微渺”因极其微小,故“微渺”是组成物质的基本微粒,不可再分

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.下列实验操作中所用仪器合理的是(  )
A.用100mL 量筒量取 5.2 mL 盐酸
B.用10mL 量筒量取 5.2 mL 盐酸
C.用托盘天平称取 25.02 g NaCl
D.用广泛pH试纸测得某溶液的pH值为4.3

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