近年全國化學(xué)競賽初賽(已修改)
2025-01-20 12:17 本頁面
【正文】 近年全國化學(xué)競賽初賽 有機(jī)試題綜合分析講解！ 清華附中姜興來 19975 1964年 Eaton合成了一種新奇的烷，叫立方烷，化學(xué)式為C8H8 (A)。 20年后，在 Eaton研究小組工作的博士后 XIONG YUSHENG (譯音熊余生 )合成了這種烷的四硝基衍生物 (B), 是一種烈性炸藥。最近，有人計(jì)劃將 B的硝基用 19種氨基酸取代，得到立方烷的四酰胺基衍生物 (C)，認(rèn)為極有可能從中篩選出最好的抗癌、抗病毒，甚至抗愛滋病的藥物來。 回答如下問題： (1)四硝基立方烷理論上可以有多種異構(gòu)體，但僅只一種是最穩(wěn)定的，它就是 (B)，請畫出它的結(jié)構(gòu)式。 (2)寫出四硝基立方烷 (B)爆炸反應(yīng)方程式。 (3)C中每個(gè)酰胺基是一個(gè)氨基酸基團(tuán)。請估算， B的硝基被 19種氨基酸取代，理論上總共可以合成多少種氨基酸組成不同的四酰胺基立方烷 (C)？ (4) C中有多少對(duì)對(duì)映異構(gòu)體？ (2) C8H4(NO2)4 = 2H2O + 6CO +2C + 2N2 (3) AX4 因 4個(gè)氨基酸一樣，故是組合問題 19種取其 1種 C19 =19 種 AX3Y 因三個(gè)氨基酸一樣，第四個(gè)氨基酸不一樣，故是 19 種氨基酸中取 2種，是組合問題 C192 *2=(19*18/2)*2=342 (1) O 2 N N O 2 O 2 N N O 2 但 AX3Y與 AY3X是不一樣共 2類，故其數(shù)目應(yīng)是 2倍的 19取 2的組合數(shù)： 因 CF3H與 CH3F是不一樣的 , AX2Y2 二個(gè)氨基酸一樣， 另二個(gè)氨基酸一樣，故是組合問題， 19種取其 2種， C192 *1=19*18/2=171 故有 3倍的 19種取 3種的組合 ,其數(shù)目為： 正象 F、 Cl、 Br、 I四種元素取代甲烷生成 CX2YZ形式有幾種一樣 不是 4*3*2=24種 , 而是 CF2ClBr、 CF2ClI、 CF2BrI、 CCl2FI、 CCl2FBr、CCl2BrI.. 共 12種 ,即 C4*3 =4*3=12 AX2YZ 因氯基酸 19種取其 3種，故仍是組合問題，但AX2YZ與 AY2XZ與 AZ2XY不一樣共 3類 , C193 *3=(19*18*17)/(3*2*1) * 3=2907 正象 CF2Br2 不是 2*1種， 而是 2*1/2=1種 但 AX2Y2 與 AY2X2是一樣的，故只是 1種組合問題，其種類： AXYZQ 因 19種氨基酸中取 4種 ,故是組合問題 ,且CXYZQ與 CYZQX一樣 ,故只是一種組合問題 ,其數(shù)目為 : C194 *1=(19*18*1716)/(4*3*2*1)*1=3876 因?yàn)橛袑?duì)映異構(gòu)體存在 ,故種類有 3876*2=7752種 (4) AXYZQ有光學(xué)異構(gòu)體， 共 3876對(duì) 那么共有數(shù)目 : 19+342+171+2907+7752=11191種 21物質(zhì)的溶解度通常隨著溫度的升高而增大，所以在一定的 溫度下， A和 B兩種物質(zhì)能達(dá)到完全互溶。 22 某些物質(zhì)如 H2O和 (C2H5)3N， C3H5(OH)3和間 CH3C6H4NH2 存在低的臨界溫度的原因是它們在較低溫度能形成分子間 氫鍵，然而，隨著溫度的升高，分子間氫鍵破裂，所以溶 解度反而減小。 21 解釋圖 1中 T3存在的原因。 22 說明圖 2所示的兩對(duì)物質(zhì)存在低的臨界溫度的原因。 23 描述圖 2所示的兩對(duì)物質(zhì)的互溶過程。 解答： 19996 曾有人用金屬鈉處理化合物 A（分子式 C5H6Br2，含五元環(huán)），欲得產(chǎn)物 B，而事實(shí)上卻得到芳香化合物 C（分子式C15H18）。 61請畫出 A、 B、 C的結(jié)構(gòu)簡式。 62為什么該反應(yīng)得不到 B卻得到 C？ 63預(yù)期用過量酸性高錳酸鉀溶液處理 C，得到的產(chǎn)物是 D，寫出 D的結(jié)構(gòu)式
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