2023年高考化學諾貝爾獎熱點《點擊化學》復習備考素材及新編試題

2023年高考化學備考復習熱點《2022年諾貝爾化學獎-點擊化學》

2022年諾貝爾化學獎授予美國化學家卡羅琳?貝爾托西(CarolynR.

Bertozzi)、丹麥化學家摩頓?梅爾達爾(MortenMeldal)和美國化學家卡

爾?巴里?夏普萊斯(K.BarrySharpless),以表彰他們在點擊化學和生物

正交化學研究方面的貢獻。

瑞典皇家科學院公布三位諾貝爾化學獎獲獎者名單(圖片來源：諾貝爾獎

官網(wǎng))

點擊化學：用分子拼樂高

“點擊化學”是個啥？“生物正交化學”又是在說什么？不必被陌生的詞匯嚇到，

其實它們都是巧妙又實用的技術(shù)一一就像拼樂高那樣簡單。

把“clickchemistry"翻譯成點擊化學有點不好理解，Click其實描述的是那種把塑

料積木或者插扣插到一起的感覺。簡單說，點擊化學就像是用分子來拼樂高：利用這種技

術(shù)，可以像拼插積木那樣簡單高效地把小分子模塊組合到一起，合成出人們所需要的化學

分子。為了讓普通的分子變成“可拼插積木”，研究者需要事先改造其化學結(jié)構(gòu)，加入容

易發(fā)生反應的“拼接插頭”。

點擊化學(ClickChemistry)是由美國諾貝爾化學獎獲得者、史格堡研究院

(Skaggsinstitute)化學生物研究所的研究員貝瑞?夏普利斯(K.Barry

Sharplnss)提出的一類反應c

這類反應一般是高產(chǎn)率，應用范圍廣，生成單一的不用色譜柱分離的副產(chǎn)物，

反應具有立體選擇性，易于操作，反應溶劑易于除去。

化學家們終于看到了希望，從此以后，不用精心設(shè)計繁雜的合成路線，而是用

一種貌似拼搭樂高積木的方法，就可以得到自己的理想分子。比較有名的點擊化學反

應是由夏普萊斯、梅爾達爾分別獨立開發(fā)出CuAAC點擊反應(一價銅離子催化的Huisgen

疊氮化物-煥燃環(huán)加成反應)來看CuAAC反應的機理：

CuAAC:

Cuu

Azide-FunctionaizedTerminalAlkyneReducingAgent

Moleculeand/orStabilizingLigands

1.4-Disubstituted1^3-Tnazole

即CuAAC點擊反應是一個經(jīng)典的疊氮化物作為1,3偶極的環(huán)加成反應。

其中，一價銅離子作為催化劑，相當于是連接兩種分子的重要樞紐，起到很好的“點

擊鏈接”作用，好比用鼠標點擊了下合成按鈕一般。

疊氮化合物燭火至

分子

“咔噠”

因此，特別提醒：疊氮化物、環(huán)加成反應及其機理，可能成為各類化學考試的

重要考點！比較有名的點擊化學反應是由夏普萊斯、梅爾達爾分別獨立開發(fā)出CuAAC點擊

反應（一價銅離子催化的Huisgen疊氮化物-煥燃環(huán)加成反應）。來看一個合成實例：

3.7g,95%

isolatedbyfiltration

asa二?博淵行藺學

這里簡單分析下,CuAAC點擊反應是一個經(jīng)典的疊氮化物作為1,3偶極的環(huán)加成反應

（化競同學不會感到陌生，沒學過競賽的同學可以用DA反應理解）。

RR1-^—H

H*

簡單來說，一價銅離子作為催化劑，相當于是連接兩種分子的重要樞紐，起到很好的

“點擊鏈接”作用，好比用鼠標點擊了下合成按鈕一般。

類似地，很多環(huán)加成反應也是點擊反應（化競同學自行思考下機理吧）。

（1）D-A反應

雙烯+親雙烯體

（2）降冰片烯環(huán)加成反應（硝酮作為

（3）異鼠的環(huán)加成反應（［4+1］環(huán)加成反應）

目前，點擊化學的概念對化學合成領(lǐng)域有很大的貢獻，在藥物開發(fā)和分子生物學的諸

多領(lǐng)域中，它己經(jīng)成為目前最為有用和吸引人的合成理念之一。

2021年浙江省高考化學試題

31.某深題組研制r?種J“徽高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚合物p,合成路線如e

NaNR.

己知：R]-Br---------匕3-R1-N3-------------

Cui

訪回答:

(1)化合物A的結(jié)構(gòu)簡式是：化合物E的結(jié)構(gòu)簡式是

(2)卜列說法不小硼的是_______.

A.化合物B分「中所仃的碳原「共平面

B.化合物D的分廣式為二用"。,

七C3H?化學

C.化合物D和F發(fā)生縮聚反應生成P

ClickChemistry因其條件溫和、選擇性高而被廣泛應用于制藥和生物技術(shù)行業(yè)

的生物偶聯(lián)、生物標記和材料科學。點擊化學反應可分為三類：

(1)Cu(I)-催化的疊氮-塊點擊化學反應(CuAAC)；

(2)應變促進的疊氮一塊點擊化學反應(SPAAC),它是生物相容的。

(3)四嗪和烯炫(反式環(huán)辛烯)之間的連接。這種高速反應也不含銅，是體內(nèi)

細胞標記的理想選擇。

BroadPharm提供500多種具有廣泛官能團的高純度點擊化學工具(試劑或試劑

盒)：疊氮化物、煥燃、DBCO、TC0、四嗪、BCN……

1.BCN

BCN試劑是一類含有高活性BCN(雙環(huán)［6.1.0］壬煥)基團的點擊化學試劑(圖

1),BCN試劑可以通過無銅點擊化學與疊氮化物標記的分子或生物分子反應。它可

以在水性緩沖液或有機溶劑中運行，具體取決于底物分子的特性。帶有PEG臂的試

劑會增加化合物的親水性。BCN試劑已廣泛應用于生物偶聯(lián)、標記和化學生物學。

H

endo*BCN-PNP-carbonateendo-BCN-PEG2-NHSester

endo-BCN-PEG2-alcoholendo-BCN-PEG4-amine

2.塊燒

燃試劑可以通過銅催化的疊氮化物-煥燃點擊化學與含疊氮化物的化合物或生物

分子反應，以產(chǎn)生穩(wěn)定的三嘎鍵。

Propargyl?PEG1-NHSesterPropargykPEG3-NHSesterPropargyl-PEGI-acid

2s

PropargybPEG2?aminePropargyl*PEG2*alcoholPropargyl-PEGJ-bromideBis-propargyl-PEG2

3.疊氮化物

疊氮化物點擊化學是一種豐常流行的化學，由于其條件溫和、速度快和生物相

容性好，被廣泛應用于制藥和生物技術(shù)領(lǐng)域。

第一代疊氮點擊化學是通過疊氮（N3）與煥足（如果丙基）在銅催化劑存在下

反應形成穩(wěn)定的三哩鍵而實現(xiàn)的。

第二代疊氮化物點擊化學通過疊氮化物分子與結(jié)構(gòu)受限的煥燃（如DBC0（二苯

并環(huán)辛煥）或BCN（雙環(huán)［6.1.0］壬怏）軸承分子的反應）無需使用銅。

疊氮化物官能團的吸引力在于其在大多數(shù)條件下的高選擇性和穩(wěn)定性。當由于

穩(wěn)定性有限而必須使用其他共軌官能團時，或者需要仔細控制變量（如pH值）以

確保高產(chǎn)率反應時，這些特性尤其有用。

QbQ電?。SN&M?。9。?W

oo

AzidoaceticacidNHSesterAzido-PEG1-NHSesterAzido-PEG1-amineAzido-PEG2-amine

Azido-PEG7-azideAzido-PEG3-MaleimideKit

4.DBCO

DBCO試劑是一類點擊化學標記試劑，含有非?；顫姷腄BC0（（二苯并環(huán)辛

煥）基團，DBCO試劑可以通過無銅點擊化學與疊氮化物標記的分子或生物分子反

應°該反應可以在水件緩沖液或有機溶劑中進行溶劑取決于底物分子的性質(zhì).帶有

PEG臂的試劑會增加化合物的親水性。DBCO試劑已廣泛應用于生物偶聯(lián)、標記和化

學生物學。

DBCO>PEG2>NHSesterDBCO-acid

5.TCO

TCO點擊化學是第三代點擊化學，由于其速度快和生物相容性好，廣泛用于標記

和生物偶聯(lián)。它是TCO（反式環(huán)辛烯）試劑和四嗪部分在逆電子需求狄爾斯阿爾德

（IEDDA）反應中的反應，然后是逆向DA反應以消除氮氣。

TCO-NHSesterTCO-PEG3-NHSester

。丫H

0

TCO-aminehydrochlorideTCO-PEG4-biotin

6.四嗪

四嗪試劑是一類含有反應性四嗪基團的點擊化學標記試劑，四嗪試劑與TCO

（反式環(huán)辛烯）在逆電子需求DielsAlder反應和逆DielsAlder反應中具有高

反應性以消除氮氣。這是在標記活細胞、分子成像和其他生物偶聯(lián)應用中以低濃度

進行生物偶聯(lián)的非?？焖俚姆磻?。

0

Methyltetrazine-PEG4-maleimide

7.點擊反應配體

銅(Cu(D)催化的疊氮化物-煥點擊化學反應(CuAAC)的效率在很大程度上取

決于銅離子Cu(+T)的存在.銅(1)離子容易被氯化和歧化,對活細胞也有細胞毒

作用。帶有叔胺和三嗪的配體可以穩(wěn)定Cu(I)并加速反應。由于雙正交性、低細胞

毒性和反應速率，這些配體進一步擴展了CuAAC在化學生物學中的應用。

當然啦，最早一批惦記著點擊化學的就是這次一同獲得諾獎的貝爾托西。這位女士最大

的貢獻就是開創(chuàng)了正交化學。

什么是正交化學？這是第二個問題。說白了，正交化學就是發(fā)生在生物體內(nèi)的化學反應,

但是和正常的生物化學反應井水不犯河水，基本上沒什么影響v這種你走你的陽關(guān)道，我走

我的獨木橋的模式，套用數(shù)學上的術(shù)語就是“正交”。這個數(shù)學名詞往化學里一摻和，我們

普通人就暈了唄。

過去貝爾托西一直在研究糖類，要知道，糖類也可以構(gòu)成非常復雜的結(jié)構(gòu)。她在研究一

種聚糖如何引起免疫細胞吸引到淋巴結(jié)的時候遇到了困難，她缺乏對糖類示蹤和定位的工

具。

過去，我們用同位素標記，可以追蹤蛋白質(zhì)和核酸的位置。就是把蛋白質(zhì)或者是核酸里

的某些原子替換成帶放射性的同位素原子。這樣只要測一次放射性，就知道這些原子在哪里,

就可以追蹤定位了。

但是，這種實驗是有風險的，畢竟放射性可不是鬧著玩兒的，而且對實驗室也有很高的

要求，所以實用性不好。如果要追蹤某個具體的蛋白，對不起那更是做不到，同位素標記是

滾掃一大片O

第二代跟蹤技術(shù)就是利用熒光蛋白，這就是2008年諾獎的研究內(nèi)容了。這種方法的好

處是可以精確到某種蛋白質(zhì)，所以就成了主流的辦法了。蛋白質(zhì)都是有自己的功能的，你倒

好，把這個蛋白改成熒光蛋白了，改動太大，會影響到生物體內(nèi)原本的正常功能，這就會對

實驗結(jié)果造成影響。

那好啊，是不是可以把示蹤的目標再選小一點，也就是縮小到分子級別，這種技術(shù)就是

所謂的“單分子熒光成像技術(shù)”。這個技術(shù)已經(jīng)拿過諾獎了。

貝爾托西選了一大圈,發(fā)現(xiàn)沒有一個適合她所研究的糖類C最后她想到了點擊化學技術(shù)C

她要在聚糖分子上裝一個卡扣，也就是一個疊氮基團。這個基團非常小，也不影響原來分子

的功能，也不會與細胞里的其他東西反生反應，井水不犯河水。這就是所謂的“生物正交”。

那如何做到示蹤呢？比如說在A物質(zhì)上掛了一個卡扣，也就是一個疊氮基團，然后把A

物質(zhì)注射到小鼠的體內(nèi)，隨著新陳代謝開始在小鼠體內(nèi)到處溜達。

兒天以后，再注射帶有插頭的熒光標記物B°B進去以后，自己去找A物質(zhì)的插座，”咔

嚓”一聲插好了。插好了就可以發(fā)熒光了，這不就把A的分布情況給標記出來了嘛。

貝爾托西遇到的麻煩是不能使用銅離子作為催化劑，因為銅離子對生物體是有毒性的。

所以她研究出一種不依賴銅催化的化學反應，學名叫“應變促進的快燃-疊氮化物環(huán)加成”。

這個過程并沒有干擾生物的正常生物化學反應，所以是標準的“正交化學”。你看，點擊化

學和正交化學是聯(lián)合起來應用的。所以，諾獎也是一起拿，貝爾托西也是實至名歸。

細胞中間拼積木

發(fā)生在反應瓶中的點擊化學已經(jīng)非常有用了，而另一位獲獎者卡洛琳?貝爾托齊

(CarolynBertozzi)則在一個更加厲害的地方進行了實踐：她把反應搬進細胞環(huán)境，讓

它成為了一種研究細胞生理的有力手段。

確切地說，她利用點擊化學的思路給想要研究的細胞分子“拼接”上了一塊人工標

記。經(jīng)過這樣的化學改造，可以讓原本難以追蹤的分子變得很容易成像，或者也可以對它

進行其他性質(zhì)的改造。

3下一步反應中，貝爾托齊用的4環(huán)形分子上有一個能發(fā)出

是一個環(huán)形闞分子。它會與綠色熒光的分子。這樣,

這項技術(shù)的厲害之處在于，貝爾托齊不僅完成了自己需要的化學反應，而且完全沒有

干擾細胞內(nèi)原本發(fā)生的生理反應一一這種不干擾生物的特性也就是獲獎理由中提到的“生

物正交化學”。

典型試題

1.“點擊化學”是指快速、高效連接分子的一類反應，例如銅催化的Huisgen環(huán)加成反

應:

5+CH三ppfW

N=N

我國科研人員利用該反應設(shè)計、合成了具有特殊結(jié)構(gòu)的聚合物F并研究其水解反應。合成

線路如下圖所示:

CH?

F夕"NW

HC=C-C-OHCH

3D

OHC-^-BrCH3OHC-最OC-d—OH源

△

鉗催化劑CI5H6NF5

應應①CH3反應②

取

NaN代

ABC3

反反

應立

③」

水解反應銅催化劑

聚合物

F反應④

C15H6N4F4

己知：

QHCHO+QHNH2+H2O

(1)化合物A的官能團是。

(2)反應①的反應類型是o

(3)關(guān)于B和C,下列說法正確的是(填字母序號)。

a.利用質(zhì)譜法可以鑒別B和C

b.B可以發(fā)生氧化、取代、消去反應

c.可用酸性高缽酸鉀溶液檢驗C中含有碳碳三鍵

(4)B生成C的過程中還有另一種生成物X,分子式為GHQ,核磁共振氫譜顯示只有一組

峰，X的結(jié)構(gòu)簡式為O

(5)反應②的化學方程式為o

(6)E結(jié)構(gòu)簡式為_______°

(7)為了探究連接基團對聚合反應的影響，設(shè)計了單體K,其合成路線如下，寫出H、I、J

的結(jié)構(gòu)簡式：H_______I______J________

(8)聚合物F的結(jié)構(gòu)簡式為。

【答案】

O

(1).醛基和溪原子(-CHO、-Br)(2).取代反應(3).ab(4).||

CH3-C-CHS

(10).或

N

I

N

U

N

【解析】

本題為有機合成題。由合成路線圖可知，A生成B的反應為取代反應，B生成C的反應

為取代反應，根據(jù)信息提示可知C生成I）的反應為取代反應,D為Hgc-^-cH=、-0-F+H,o,

D與NaM發(fā)生取代反應生成3結(jié)合題中E的分子式可推知E為HCEC

由E經(jīng)F生成G正推，再由G經(jīng)F到E逆推，可推知F為

或E生成F的反應

為取代和加聚反應，F(xiàn)生成G的反應為水解反應;

【詳解】由合成路線圖可知，A生成B的反應為取代反應，H生成C的反應為取代反應，根

據(jù)信息提示可知C生成D的反應為取代反應，D為HC三C-Q~CH=N+H,。，D與NaN3發(fā)生

取代反應生成E,結(jié)合題中E的分子式可推知E為;由E經(jīng)F生

成G正推，再由G經(jīng)F到E逆推，可推知F為

或,E生成F的反應

為取代和加聚反應，F(xiàn)生成G的反應為水解反應;

（1）化合物A的官能團是醛基和濱原子。本小題答案為：醛基和浜原子（-CHO、-Br）。

（2）經(jīng)上述分析可知反應①的反應類型是取代反應。木小題答案為：取代反應。

（3）a.B中有5種有效氫，C中有4種有效氫，則可利用質(zhì)譜法鑒別B和C,故a正確；

b.B中含有醛基、碳碳叁鍵、羥基3種官能團，則B能發(fā)生加成、還原、氧化、取代、消

去等反應，故b正確；

c.C中含有醛基和碳碳叁鍵，均能與酸性高鐳酸鉀，使之褪色，故不能用酸性高鋅酸鉀溶

液檢驗C中含有碳碳叁鍵，故c錯誤。答案選ab。

（4）B生成C的過程中還有另一種生成物X,分子式為C3H6。，核磁共振氫譜顯示只有一組

0

峰，則X只有一種有效氫，為對稱結(jié)構(gòu)，則X的結(jié)構(gòu)簡式為IIo本小題答案

CH3-C-CH3

0

為：II。

CHS-C-CH3

（5）根據(jù)已知信息提示可知，C生成D的反應方程式為

（8）由上述分析可知，聚合物F的結(jié)構(gòu)簡式為-?16=?-仁■-或

2.“點擊化學”是指快速、高效連接分子的一類反應,例如銅催化的Huisgen環(huán)加成反應:

我國科研人員利用該反應設(shè)計、合成了具有特殊結(jié)構(gòu)的聚合物F并研究其水解反應。

合成線路如下圖所示：

CH.

I

HC-C-C-OH

ICH、

oneBr—CsC-C-OH幽OHC-O~C=CH

反應。

取

碼

代

反

反

應

，

H：NCHOv知反應聚合物I

FV

CHO+

已知:

(DA生成B的反應類型是

(2)關(guān)于B和C,下列說法正確的是—(填字母序號)。

a利川核磁共振氫譜可以鑒別B和CbB不能發(fā)生消去反應c可用酸性高鋅酸鉀溶液檢驗

C中含醛基

(3)B生成C的過程中還有另一種生成物X,分子式為C3H6O,核磁共振氫譜顯示只有一組

峰,X的結(jié)構(gòu)簡式為

(4)反應②的化學方程式為

(5)請根據(jù)以上流程,并推測聚合物F所具有的特殊結(jié)構(gòu),下列關(guān)于聚合物F的結(jié)構(gòu)說法正確

的是一

AF中必含-CH2=N-結(jié)構(gòu)

BF中必含-N=N-結(jié)構(gòu)

CF的結(jié)構(gòu)可能是

(6)H是比A多一個碳原子的同系物。H的同分異構(gòu)體中符合下列條件的有__種。

①苯環(huán)上有三個取代基②能和FeC13發(fā)生顯色反應

(7)為了探究連接基團對聚合反應的影響，設(shè)計了單體K,其合成路線如下，寫出H、I、J的

結(jié)構(gòu)簡式:—

FF

歹NH?FFo

OHCQB,得回矗新舊扁日產(chǎn)的N^NH-C-Q-C-CH

FF

［解析］

H

⑴對比A、B的結(jié)構(gòu)可知,A中苯環(huán)上的溟原子被C=CaCH82替代，屬于

取代反應。

(2)B中有5種不同環(huán)境的II,C中有4種不同環(huán)境的H,可以用核磁共振氫譜鑒別,a正確;B

中羥基所連碳原子的兩個鄰位碳原子上都有3個H,可以發(fā)生消去反應,b錯誤;C中的醛基

和碳碳叁鍵都能使酸性高鎰酸鉀溶液褪色,c錯誤;答案選a。

(3)B生成C過程中還有另一種生成物X,化學式為C3H60,核磁共振氫譜顯示只有一組峰，由

0

c的結(jié)構(gòu)可知x的結(jié)構(gòu)簡式為：‘％

(4)由D的化學式可知C與脫去1分子水生成D,C中醛基與氨基反

應的化學方程式為:

(5)由聚合物F的水解產(chǎn)物中存在的五元環(huán)結(jié)構(gòu),可知E中的碳碳叁鍵、-N3發(fā)生加聚反應

生成F,形成五元環(huán)結(jié)構(gòu),F的結(jié)構(gòu)簡式可能有下面幾種：

A

o據(jù)此可知B、C正確,A錯誤。

(6)H的同分異構(gòu)體能和FeC13發(fā)生顯色反應,說明苯環(huán)上連有一個羥基，H是比A多一個碳

原了的同系物,說明苯環(huán)外面還有兩個碳原了和?個溪原了,它的不飽和度為5,說明苯環(huán)外

面有一個雙鍵，另外苯環(huán)上有三個取代基，分析可知三個取代基為：(酚)羥基、溟原子、碳碳

雙犍。而苯環(huán)上有三個不同的取代基共有10種結(jié)構(gòu)。

(7)醛基氧化生成H為:,由K的結(jié)構(gòu)可知,H與發(fā)

生取代反應生成I為:,I的股基中的一0H被取代生成

J,J的結(jié)構(gòu)簡式為:

3.“點擊化學”是指快速、高效連接分子的一類反應，例如銅催化的Huisgen環(huán)加成反

應:鋼催化劑

我國科研人員利用該反應設(shè)計合成了具有特殊結(jié)構(gòu)的化合物L合成線路如圖所示:

CH)Clb

IOHC—BrK八八！KOH溶

H-CSC-C-OHOHC-<Q>-C-C-C-OH^^

列培反應I施俄化劑

反應①CH￡Hj反應②ClhCHj

B

⑵反應④的反應類型為________O

⑶有機物分子中的1個碳原子上連接4個不同的原子或原子團時，該碳原子稱為手性碳原

子。上述流程中，存在手性碳原子的有機物有(填字母)。

⑷反應③屬于消去反應，反應③的化學方程式為o

⑸芳香族化合物G與C互為同分異構(gòu)體，G的苯環(huán)上只有兩個對位的取代基，且其中一個

取代基為乙烯基(CH2=CH—)。G分子中只有兩種官能團，且ImolG與足量銀氨溶液發(fā)生銀鏡

反應生成4moiAg,則G的結(jié)構(gòu)有種，其中核磁共振氫譜圖中只有7組吸收峰的

結(jié)構(gòu)簡式為(寫出一種結(jié)構(gòu)即可)。

【答案】

(1).丁酮(2).羥基、醛基、碳碳三鍵(3).加成反應(4).BC

CH

()3

(6).9(7).CH2THCH2—C—CH。或

CH3—c—CH2CH3

CHO

CHO

fH—ECHO或CHL

CHC—CH2CH

CHCHO

2CHO

【解析】CH3cH2coe七與HC三CH發(fā)生加成反應生成B,B與發(fā)生取代反應生成

CH3CH3

生成C(()HCY^>—C?C—C—()H),OHcY^^JC—c—()H發(fā)生消去反

CH2cH3CH2cH3

應生成()HC—三CH和II>D發(fā)生"點擊反應"生成E,E和

CH3—c—CH2CH3

CH3cHscOCHs反應生成Fo

【詳解】⑴根據(jù)A與HC三CH發(fā)生加成反應生成B及B的結(jié)構(gòu)得到A為CH3cH2coe乩，名稱是

丁酮；C中官能團的名稱是碳碳三鍵、羥基、醛基；故答案為：丁酮；羥基、醛基、碳碳

三鍵。

⑵從信息中可以得出反應④反應類型為加成反應；故答案為：加成反應。

⑶BC中連羥基的碳原子上連接4個不同的原子或原子團，因此存在手性碳原子的有機物

有BC；故答案為：BCo

CH3

⑷反應③屬于消去反應，反應③化學方程式為OHcY^^gC—C—OH

CH2cH3

⑸芳香族化合物G與C互為同分異構(gòu)體，G的苯環(huán)上只有兩個對位的取代基，且其中一個

取代基為乙烯基(CH2=CH—)。G分子中只有兩種官能團，且ImolG與足量銀氨溶液發(fā)生銀

鏡反應生成4molAg,說明一種官能團是碳碳雙鍵，另一種官能團是醛基且有2mol—CHO,

CH?—CHY^-曙:一？，兩個—CHO在正丙基的同一個碳上,有3種結(jié)構(gòu)；一個一CHO在

的1號碳，另外一個一CHO在2號位、3號位共2種；一個一CHO在

CH：—3的2號碳，另外一個一CHO在3號位共1種；

CH,-CY^1-C,兩個一CHO在異丙基的同一個碳上，有1種結(jié)構(gòu)；

C3

CH,一C卅。H^-C,兩個一CHO在異丙基的不同碳上，有2種結(jié)構(gòu)；則G的結(jié)構(gòu)有9

C3

種，其中核磁共振氫譜圖中只有7組吸收峰的結(jié)構(gòu)簡式為

CHO

CHZ-CHY^^C—CH2cH3：故答案為：9；

CHO

CH3

/=\I-CHZ-CHYCHZCHO.

CH2=CH-<ACH2—C—CHO或I或

ICHCHO

CHO2

CHO

CH2-CH2CH3O

CHO

4.點擊化學的代表反應為銅催化的疊氮-煥基Husigen環(huán)加成反應，NaN3>SOa、FSO此等

均是點擊化學中常用無機試劑?；卮鹣铝袉栴}:

(1)基態(tài)Cu原子價電子排布式為;基態(tài)N原子未成對電子有個。

(2)F、0、N的電負性從小到大的順序是。

(3)S0R中硫原子價層電子對數(shù)目為；S&F2的沸點比FSO^的低，其主要

原因是o

(4)NaN3是HN3的鈉鹽，下列有關(guān)皿3說法正確的是(填字母)。

a.HN3分子呈直線型b.HN3分子間存在氫鍵

c.HN3中氮原子雜化方式只有spd.HN3與HOCN互為等電子體

⑸是一種疊氮-煥基Husigen環(huán)加成反應產(chǎn)物，每個該分子中含

有___________個。鍵o

(6)CuBr是點擊化學常用的催化劑，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)為apm。

幽》

已知①、②號銅原子坐標依次為(。,。，。)、(；,0(；),則③號澳原子的坐標為

;設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，CuBr的密度為g-cniR列出計算

式)。

【答案】(1)3(1K14sl3(2)N<0<F

(3)4兩者均為分子晶體，SOR的相對分子質(zhì)量小，范德華力較弱

(4)bd⑸19(6)(41,343)-4x~1443><1八0川30

*123

444/VAxa

【解析】(l)Cu是第29號元素，核外電子排布式為[Ar]3dZs)屬于洪特規(guī)則的特

例，價電子排布式為3dzs1；N是第7號元素，核外電子排布式為Is22s22P3,未成對電子

有3個；(2)同周期元素電負性從左到右依次增大，F(xiàn)、0、N的電負性從小到大的順序是

N<(KF；(3)50^2中硫原子價層電子對數(shù)=4+，><(6-2>2-2'1)=4；SO^和FSO^都是

2

分子晶體，分子晶體的熔沸點與分子間作用力有關(guān)，兩物質(zhì)的分子間作用力均為范德華

力，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大，熔沸點越高，故SOB的沸點比FS0M的低；(4)

在冊3中，與氫相連的第一個N原子給出1個電子，第二個N原子給出兩個電子，第三個

N給出1個電子形成一個三中心四電子的大n鍵，故靠近H原子的第1個N是sp2雜化，

第二個N原子是sp雜化，結(jié)構(gòu)圖為：N=N=N：Voa項，根據(jù)分析，HN3的

17、H

各個原子不在同一條直線上，所以皿3分子不是直線形，a錯誤；b項，N的電負性強，對

相鄰分子的H有相互作用，分子間可以形成氫鍵，b正確；c項，根據(jù)分析，氮原子雜化

方式有sp、sp?,c錯誤；d項，明3與HOCN都是4原子，價電子總數(shù)均為16,是等電子

體，d正確；故選bd；(5)單鍵均為。鍵，雙鍵中有一條。鍵一條冗鍵，苯環(huán)中每個C與C

之間有一條。鍵，每個C與H之間有一條。鍵,中共有19條。鍵；⑹①

號Cu坐標為(0,0,0),可認為是原點，②號Cu在前面的面心，坐標為(