- 生命中的基础有机化学物质
- 共1315题
如图,若用(a)、(b)、(c)分别表示下述反应中的一种物质,则关于(a)、(b)、(c)的判断正确的是
[ ]
正确答案
下列化合物中含有手性碳原子的是( )
正确答案
解析
解:A.碳原子连接2个相同的原子,所以该碳原子不是手性碳原子,故A错误;
B.甘油的结构简式为:CH2(OH)CH(OH)CH2(OH),三个碳原子中每个碳原子都含有相同的原子或原子团,所以不含手性碳原子,故B错误;
C.CH3CH2OH分子中每个碳原子都含有相同的原子,所以不含手性碳原子,故C错误;
D.该分子中连接羟基和羧基的碳原子上连接4个不同的原子或原子团,所以该碳原子属于手性碳原子,故D正确;
故选D.
有机物分子中,当某个碳原子连接着四个不同的原子或原子团时,这种碳原子称为“手性碳原子”.例如,如图有机物分子中带“*”碳原子就是手性碳原子.该有机物分别发生下列应,生成的有机物分子中仍含有手性碳原子的是( )
正确答案
解析
解:A.该有机物在催化剂作用下与氢气反应,原来的手性碳原子现在连接两个-CH2OH,所以没有手性碳原子,故A错误;
B.该有机物与氢氧化钠溶液反应后生成的醇中,原来的手性碳原子现在连接两个-CH2OH,所以没有手性碳原子,故B错误;
C.该有机物与银氨溶液反应后的生成的有机物中,原来的手性碳原子现在连接的原子或原子团是:一个溴原子、一个-CH2OH、一个CH3COOCH2-、一个-COOH,所以该原子仍然是手性碳原子,故C正确;
D.该有机物与乙酸反应生成的酯中,原来的手性碳原子现在连接两个CH3COOCH2-,所以没有手性碳原子,故D错误.
故选C.
下列物质中含有手性碳原子的是( )
正确答案
解析
解:A.CCl2F2中碳原子是饱和碳原子,CCl2F2中C原子连接两种原子,所以CCl2F2不存在手性碳原子,故A错误;
B.所有碳原子都是饱和碳原子,中间碳原子连接1个-OH、1个-H、2个CH2OH,不是手性碳原子,两端的碳原子连接了2个-H,不手性碳原子,分子中不存在手性碳原子,故B错误;
C.如图标记“*”的碳原所连的四个取代基分别是羟基、甲基、氢原子和羧基,该碳原子具有手性,故C正确;
D.CH3CH2OH 分子中,所有碳原子都是饱和碳原子,第1个碳原子链接3个H,中间碳原子连2个-H,连接1个-OH、1个-CH3所连接的四个基团有2个-H一样的,不是手性碳原子,故D错误;
故选C.
瑞典皇家科学院2001年10月10日宣布,2001年诺贝尔化学奖授予“手性碳原子的催化氢化、氧化反应”研究领域作出贡献的美、日三位科学家.在有机物中,若碳原子上连接的四个原子或原子团不相同,则这个碳原子称为手性碳原子.下列分子中含有“手性碳原子”的是( )
正确答案
解析
解:A.CBr2F2分子中,碳原子所连接的四个基团两个是一样的Cl,另两个是一样的F,不是手性碳原子,故A错误;
B.CH3CH2OH分子中,碳原子所连接的四个基团两个是一样的H,另两个一个是甲基,一个是羟基,不是手性碳原子,故B错误;
C.CH3CH2CH3分子中,碳原子所连接的四个基团两个是一样的H,另两个是一样的甲基,不是手性碳原子,故C错误;
D.CH3CH(OH)COOH分子中,有一个碳原子所连的四个取代基分别是羟基、甲基、氢原子和羧基,该碳原子具有手性,故D正确.
故选D.
下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.互为手性异构体的分子如同左右手一样互为镜像,故A正确;
B.在手性催化中,潜手性化合物在反应过程中会与手性催化剂形成一种最稳定的过渡态,从而只会诱导出一种手性分子,故B正确;
C.手性异构体物理和化学性质都不相同,故C错误;
D.手性异构体属于同分异构体,分子组成相同,故D正确.
故选C.
下列有机物中含有手性碳原子,且与H2发生加成反应后仍含有手性碳原子的是( )
正确答案
解析
解:A.能与氢气发生加成反应生成CH3CH2CH(CH3)CH2CH2CH3,左边起第三个碳原子为手性碳原子,故A正确;
B.CH3CH2CHO能与氢气发生加成反应生成CH3CH2CH2OH,无手性碳原子,故B错误;
C.能与氢气发生加成反应生成CH(CH2OH)3,无手性碳原子,故C错误;
D.能与氢气发生加成反应生成NH2CH2CH2COOH,无手性碳原子,故D错误.
故选A.
瑞典皇家科学院2001年10月10日宣布,2001年诺贝尔化学奖授予在“手性碳原子的催化氢化、氧化反应”研究领域作出贡献的美、日三位科学家.下列分子中不含有“手性碳原子”的是( )
正确答案
解析
解:A.中间的碳原子连有的四个不同取代基,该碳原子具有手性,故A错误;
B.底下的碳原子连有的四个不同取代基,该碳原子具有手性,故B错误;
C.CH3CH2OH中一个碳原子所连接的四个基团有3个是一样的,另一个碳原子所连接的四个基团有2个是一样的,碳原子没有手性,故C正确;
D.中间的碳原子连有的四个不同取代基,该碳原子具有手性,故D错误.
故选C.
下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.手性异构体的结构不同,所以性质不同,故A错误;
B.互为手性异构体的分子互为镜像,故B正确;
C.手性异构体分子组成相同,结构不同,故C正确;
D.手性催化剂只催化或主要催化一种手性分子的合成,故D正确;
故选A.
下列化合物中含有2个手性碳原子的是( )
正确答案
解析
解:A.分子中只有中间碳原子为手性碳原子,故A错误;
B.从左起第二个碳原子和第三个碳原子所连接的四个基团是不同的,是手性碳原子,故B正确;
C.该分子中,碳原子所连接的四个基团两个是一样的Cl,另两个是一样的F,不是手性碳原子,故C错误;
D.该分子中,碳原子所连接的四个基团两个是一样的Cl,另两个是一样的F,不是手性碳原子,故D错误.
故选B.
手性分子是早就为化学工作者熟知的,但美国和日本的三位科学家却因为他们在手性分子可用来加速并控制化学反应方面的创造性工作,分享了2001年诺贝尔奖.在有机物分子中,若某碳原子连接着四个不同的原子或原子团,这种碳原子称为“手性碳原子”,凡只有一个手性碳原子的物质一定具有光化学活性.
(1)写出只含有一个碳原子的手性分子的结构式______.
(2)某有机物A()是否具有光学活性______(“是”或“否”),若要使其具有或失去光学活性,其发生的反应类型可以是______.
①酯化;②消去;③加成;④水解;⑤氧化;⑥还原
(3)某有机物B(C3H7O2N)具有如下性质:a.既能与强酸反应,又能跟强碱反应; b.具有光学活性.试回答:
①写出B中官能团的名称______.
②写出B的结构简式______.
③若2分子B在一定条件下生成环状结构化合物C,则C的结构简式为______.
④若B在一定条件下生成高分子化合物D,写出B→D的化学方程式______.
⑤写出B的一个不属于同类别的同分异构体结构简式______.
正确答案
解:(1)碳原子连接着四个不同的原子或原子团,如F-CHICl,这种碳原子称为“手性碳原子”,故答案为:F-CHICl;
(2)有机物A有手性碳原子:具有光学活性;使生成物中不再具有手性碳原子从而失去光学活性,指得是发生反应使手性碳上连有2个相同的原子或原子团,有机物A若与乙酸发生酯化反应,而失去光学活性;有机物A上的醛基若发生加成反应,而失去光学活性;有机物A若发生氧化反应,将-CH2OH氧化为醛基从而失去光学活性;有机物A上的醛基若发生还原反应,而失去光学活性;
故答案为:是;①③⑤⑥;
(3)①由题意知有机物B(C3H7O2N)可能含有羧基和氨基,故答案为:氨基,羧基;
②有光学活性说明为手性碳原子,碳原子连接着四个不同的原子或原子团,B为,故答案为:
;
③羧基与氨基能发生缩合反应,酸脱羟基氨基脱氢:2+2H2O,故答案为:
;
④相邻的两个分子,一个分子的羧基与另一个分子的氨基发生缩合反应:,故答案为:
;
⑤C3H7O2N有两种结构和CH3CH2CH2NO2,故答案为:CH3CH2CH2NO2;
解析
解:(1)碳原子连接着四个不同的原子或原子团,如F-CHICl,这种碳原子称为“手性碳原子”,故答案为:F-CHICl;
(2)有机物A有手性碳原子:具有光学活性;使生成物中不再具有手性碳原子从而失去光学活性,指得是发生反应使手性碳上连有2个相同的原子或原子团,有机物A若与乙酸发生酯化反应,而失去光学活性;有机物A上的醛基若发生加成反应,而失去光学活性;有机物A若发生氧化反应,将-CH2OH氧化为醛基从而失去光学活性;有机物A上的醛基若发生还原反应,而失去光学活性;
故答案为:是;①③⑤⑥;
(3)①由题意知有机物B(C3H7O2N)可能含有羧基和氨基,故答案为:氨基,羧基;
②有光学活性说明为手性碳原子,碳原子连接着四个不同的原子或原子团,B为,故答案为:
;
③羧基与氨基能发生缩合反应,酸脱羟基氨基脱氢:2+2H2O,故答案为:
;
④相邻的两个分子,一个分子的羧基与另一个分子的氨基发生缩合反应:,故答案为:
;
⑤C3H7O2N有两种结构和CH3CH2CH2NO2,故答案为:CH3CH2CH2NO2;
下列有机物分子中属于手性分子的是( )
①乳酸[CH3CH(OH)COOH]②2丁醇 ③ ④丙三醇.
正确答案
解析
解:先写出各物质的结构简式:
①、②、③中存在手性碳原子(用*标记的),而④中中间的碳原子连有两个相同的-CH2OH,不是手性碳原子.
故选C.
有机分子中碳原子连四个不同的原子或原子团时,称为不对称碳原子(或手性碳原子),以*C表示,具有手性碳原子的有机物具有光学活性.如:
(1)标出下列有机物X 中的手性碳原子:______
(2)下列分子中,没有光学活性的是______,含有两个手性碳原子的是______.
A.乳酸 CH3-CHOH-COOH
B.甘油 CH2OH-CHOH-CH2OH
C.脱氧核糖 CH2OH-CHOH-CHOH-CH2-CHO
(3)若使有机物X通过化学变化,使生成物中不再具有手性碳原子从而失去光学活性,可能发
生的反应类型有______.有机物Y的结构简式为,
若使Y通过化学变化失去光学活性,可能发生的反应类型有______.A.酯化 B.水解 C.氧化 D.还原 E.消去.
正确答案
B
C
C,D,E
A,B,E
解析
解:(1)有机分子中碳原子连四个不同的原子或原子团时,称为不对称碳原子,可标为(带*的C),
故答案为:;
(2)CH2OH-CHOH-CH2OH分子中不存在手性碳原子,没有光学活性;CH3-CHOH-COOH中间碳是手性碳原子;CH2OH-CHOH-CHOH-CH2-CHO从到起第二个碳和第三个碳是手性碳原子,故答案为:B;C;
(3)使生成物中不再具有手性碳原子从而失去光学活性,指得是发生反应使手性碳上连有2个相同的原子或原子团,有机物X若发生氧化反应,将-CH2OH氧化为醛基从而失去光学活性,有机物X若发生还原反应,将醛基还原为-CH2OH从而失去光学活性,有机物X右边羟基若发生消去反应,生成碳碳双键从而失去光学活性;有机物Y从左起第三个碳原子为手性碳原子,若右边羟基与甲酸发生酯化反应,将从而失去光学活性;有机物Y若左边酯基发生水解反应,而失去光学活性;有机物Y右边羟基若发生消去反应,生成碳碳双键而失去光学活性,故答案为:C,D,E;A,B,E;
在有机物中,若碳原子上连接的四个原子或原子团不相同,则这个碳原子称为手性碳原子.含有手性碳原子的分子一般是手性分子具有镜像异构及光学活性,下列分子中具有光学活性的是( )
正确答案
解析
解:A.CBr2F2分子中,碳原子所连接的四个基团两个是一样的Br,另两个是一样的F,不是手性碳原子,故A错误;
B.CH3CH2OH分子中,碳原子所连接的四个基团两个是一样的H,另两个一个是甲基,一个是羟基,不是手性碳原子,故B错误;
C.CH3CH2CH3分子中,碳原子所连接的四个基团两个是一样的H,另两个是一样的甲基,不是手性碳原子,故C错误;
D.CH3CH(OH)COOH分子中,有一个碳原子所连的四个取代基分别是羟基、甲基、氢原子和羧基,该碳原子具有手性,故D正确.
故选D.
下列化合物中含有手性碳原子的是( )
正确答案
解析
解:A、该分子中,碳原子所连接的四个基团两个是一样的Cl,另两个是一样的F,不是手性碳原子,故A错误;
B、该分子中,所有的碳原子所连接的四个基团都有一样的,不是手性碳原子,故B错误;
C、该分子中,所有的碳原子所连接的四个基团都有一样的,不是手性碳原子,故C错误;
D、该分子中,有一个碳原子所连的四个取代基分别是羟基、甲基、氢原子和羧基,该碳原子具有手性,故D正确.
故选D.
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