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1、機(jī)密 ★ 啟用前和使用過程中
廈門大學(xué)2013年招收攻讀碩士學(xué)位研究生
入 學(xué) 考 試 試 題
科目代碼:617
科目名稱:基礎(chǔ)化學(xué)
招生專業(yè):化學(xué)系、材料科學(xué)與工程系各相關(guān)專業(yè)
考生須知:答題書寫須使用黑(藍(lán))色字跡鋼筆、簽字筆或圓珠筆;各類答案(包括選擇題、填空題)均必須寫在答題紙上規(guī)定處,不得直接在試卷(試題紙)或草稿紙上作答;凡未按上述規(guī)定作答均不予評(píng)閱、判分,責(zé)任考生自負(fù)。
一、下列簡(jiǎn)要回答下列問題。(27分)
1. (4分)分別比較下列各組化合物中何者酸性強(qiáng):
2. (3分)分別比較在質(zhì)子性溶劑中下列各組化合物中何者親核性強(qiáng):
3. (6分)寫出下列
2、化合物的結(jié)構(gòu)式并用中文系統(tǒng)命名法命名:
(1)(1R,2R)-1,2-Cyclopentanediol
(2)1-Chloro-3-ethoxybenzene
(3)2-Hydroxybutanedioic acid
4. (8分)用反應(yīng)式表示如何由1-丁醇為原料制備下列化合物(可使用其他任何無機(jī)和有機(jī)試劑)
(1)1-丁胺(不含二級(jí)和三級(jí)胺)
(2)1-丙胺
(3)1-戊胺
(4)N-甲基-1-丁胺
5. (6分)如何用簡(jiǎn)單的化學(xué)方法鑒別下列各組化合物:
(1)環(huán)己胺和苯胺
(2)環(huán)己酮和2-己酮
(3)1-溴丁烷和1-丁醇
二、解答下列問題。(82分)
1.
3、 (15分)分子式為C3H6的化合物存在2個(gè)異構(gòu)體A和B,A能迅速與溴單質(zhì)反應(yīng)生成互為立體異構(gòu)體的產(chǎn)物C和D;B的同系物與溴單質(zhì)只能在光照下反應(yīng),并伴有副產(chǎn)物HBr生成,而B卻能在無光照條件下與溴單質(zhì)反應(yīng)生成單一產(chǎn)物E。E是C,D的異構(gòu)體。(本題非立體結(jié)構(gòu)式用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式或鍵線式,立體結(jié)構(gòu)式用虛線—楔線式表達(dá)。)
(1)寫出化合物A,B,C,D,E的結(jié)構(gòu)式并分別用IUPAC命名法(英文)命名。
(2)寫出含5個(gè)碳原子的B的同系物與溴單質(zhì)在光照下反應(yīng)的反應(yīng)式(用鍵線式表示)并指出其反應(yīng)類型(取代反應(yīng)、消去反應(yīng)或加成反應(yīng))。
(3)A或B分子中的一個(gè)氫原子被其同位素氘置換后,得到分子式為C3H5
4、D的化合物。用鍵線式或虛線—楔線式表示這些化合物的可能結(jié)構(gòu)(含立體異構(gòu)體)。
(4)如果將A分子中的2個(gè)氫原子用氘置換,則得到7個(gè)分子式為C3H4D2的化合物,依次標(biāo)記為A1~A7。A1分子中的2個(gè)氘原子所處的環(huán)境完全相同,而其余的6個(gè)化合物分子中2個(gè)氘原子所處的環(huán)境均不相同。用鍵線式表示A1的結(jié)構(gòu)。
(5)在金屬鈀催化劑存在下,A1~A7分別與氘氣(D2)反應(yīng)得到分子式為C3H4D4的化合物,其中有的生產(chǎn)單一產(chǎn)物,有的則得到一對(duì)對(duì)映異構(gòu)體。A1,A2,A3生成的是相同的一對(duì)對(duì)映異構(gòu)體X1和X2,而A7生成的是另一對(duì)對(duì)映體;A4,A5生成相同的單一產(chǎn)物Y,而A6則生成另一產(chǎn)物Z。用鍵線式或
5、虛線—楔線式表示A2~A7,X1,X2,Y和Z的結(jié)構(gòu)。
2. (15分)寫出由1-溴丁烷為原料進(jìn)行如下一系列轉(zhuǎn)化反應(yīng)主要產(chǎn)物(A)—(L)的結(jié)構(gòu)式,并指出哪些存在立體異構(gòu)體(對(duì)映異構(gòu)或Z,E異構(gòu)):
3. (12分)增塑劑DEHP在堿性條件下水解并酸化后,得到兩個(gè)化合物A(C8H6O4)和B(C8H18O),兩者的摩爾比為1:2。A是一種含苯環(huán)的酸性物質(zhì),發(fā)生硝化反應(yīng)時(shí),僅生成兩種一元硝化產(chǎn)物。B為飽和化合物,在室溫下易被KMnO4氧化成C(C8H16O2)。B在Al2O3存在下加熱生成D(C8H16),D與K2Cr2O7/H2SO4反應(yīng)生成3-庚酮和二氧化碳。用CrO3/
6、吡啶可將B轉(zhuǎn)化為E(C8H16O),E能與Ag(NH3)2OH發(fā)生銀鏡反應(yīng)并生成F。
(1)請(qǐng)寫出化合物A~F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。
(2)另一種增塑劑DEEP的合成方法如下,請(qǐng)寫出DEEP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、G~K所代表的試劑及必要反應(yīng)條件或產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:
4. (12分)雙酚A是重要的有機(jī)化工原料,主要用于生產(chǎn)聚碳酸酯、環(huán)氧樹脂等多種高分子材料。
(1)如上圖所示類型的環(huán)氧樹脂可由雙酚A與另一有機(jī)化合物X在堿性條件下反應(yīng)合成,請(qǐng)寫出X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。
(2)雙酚A與溴水反應(yīng)得到一種新型阻燃劑Y(C15H12Br4O2),請(qǐng)寫出Y的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。
(3)以苯和丙烯及必要的無機(jī)試劑為原料合成化
7、合物X和雙酚A。
5.(13分)“一鍋反應(yīng)法”系指將多步反應(yīng)或多次操作置于“一鍋”中完成的一種合成手段。它可以從相對(duì)簡(jiǎn)單易得的原料出發(fā),不經(jīng)中間體的分離,直接獲得結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜的分子。Retzen等將這一方法用于2,5-二取代嗎啉的合成:
DIBALH 是一種較為溫和的還原劑,能將腈還原為亞胺:
(1)請(qǐng)用反應(yīng)式說明在Retzen合成路線的一鍋反應(yīng)步驟中由化合物1轉(zhuǎn)變?yōu)?的過程。
(2)畫出化合物3和4的立體結(jié)構(gòu)式(用虛線—楔線式表示)并用R/S標(biāo)出化合物3分子中手性碳原子的構(gòu)型。
(3)在化合物4轉(zhuǎn)化為5的同時(shí),還得到兩個(gè)與5等當(dāng)量的有機(jī)物8和9,請(qǐng)寫出它們的結(jié)構(gòu)式。
8、
6. (15分)Pallescensin A(C15H22O)是從海產(chǎn)海綿中分離得到的一種天然有機(jī)化合物,Smith和Mewshaw報(bào)道了如下全合成方法:
(1)請(qǐng)寫出步驟(A)~(E)所需的試劑及必要的反應(yīng)條件。
(2)畫出化合物2和4的立體結(jié)構(gòu)式(用上圖所示的虛線—楔線式表示)。
(3)化合物7含有2個(gè)六元環(huán),Pallescensin A含有2個(gè)六元環(huán)和1個(gè)五元環(huán)。用虛線—楔線式表示化合物7和Pallescensin A的立體結(jié)構(gòu)式。
三、寫出下列反應(yīng)的機(jī)理,用彎箭頭“”表示電子對(duì)的轉(zhuǎn)移,用魚鉤箭頭“”表示單電子的轉(zhuǎn)移,并寫出各步可能的中間體。(16分)
9、
四、實(shí)驗(yàn)題(25分)
2. 選擇題(10分)
(1)提純固體有機(jī)化合物不能使用的方法有:( )
A 蒸餾; B 升華; C 重結(jié)晶; D 色譜分離;
(2)重結(jié)晶提純有機(jī)化合物時(shí),一般雜質(zhì)含量不能超過:( )
A 10%; B 5%;
C 15%; D 0.5%;
(3)重結(jié)晶提純有機(jī)化合物時(shí),可以活性炭除去其中的有色雜質(zhì)?;钚蕴坑昧恳话悴怀^被提純物重量的:( )
A 10%; B 5%;
C
10、15%; D 0.5%;
(4)重結(jié)晶時(shí)的不溶性雜質(zhì)是在哪一步被除去的?( )
A 制備飽和溶液; B 熱過濾; C 冷卻結(jié)晶; D 抽氣過濾的母液中;
(5)用混合溶劑重結(jié)晶時(shí),要求兩種溶劑:( )
A 不互溶; B 部分互溶; C 互溶;
(6)測(cè)熔點(diǎn)時(shí),若樣品管熔封不嚴(yán)或加熱速度過快,將使所測(cè)樣品的熔點(diǎn)分別比實(shí)際熔點(diǎn):( )
A 偏高,偏高; B 偏低,偏高; C 偏高,不變; D 偏高,偏低;
(7)如果一個(gè)物質(zhì)具有固定的沸點(diǎn),則該化合物:(
11、 )
A 一定是純化合物; B 不一定是純化合物; C 不是純化合物;
(8)手冊(cè)中常見的符合nD20,mp和bp分別代表:( )
A 密度,熔點(diǎn)和沸點(diǎn); B 折光率,熔點(diǎn)和沸點(diǎn);
C 密度,折光率和沸點(diǎn); D 折光率,密度和沸點(diǎn);
(9)Abbe折光儀在使用前后,棱鏡均需用( )洗凈。
A 蒸餾水 B 95%乙醇 C 氯仿 D 丙酮
(10)無水氯化鈣適用于( )類有機(jī)物的干燥。
A 醇、酚 B 胺、酰胺 C 醛、酮 D 烴、醚
2.
12、簡(jiǎn)答題(15分)
(1)在進(jìn)行重結(jié)晶操作時(shí),使用活性炭應(yīng)注意哪些問題? (3分)
(2)在制備苯甲酸乙酯的實(shí)驗(yàn)中,請(qǐng)回答下列問題: (10分)
A 畫出反應(yīng)裝置圖(2分)
B 該反應(yīng)的特點(diǎn)是什么? 本實(shí)驗(yàn)采用哪些措施提高產(chǎn)率? (3分)
C 畫出粗產(chǎn)物純化流程圖(3分)
D 某同學(xué)在蒸餾粗產(chǎn)物時(shí)發(fā)現(xiàn)有大量白色固體產(chǎn)生,請(qǐng)問該固體是什么? 產(chǎn)生的原因又是什么?(2分)
(3)重結(jié)晶正確的步驟順序是: (2分)
a.趁熱過濾除去不溶性雜質(zhì)及活性炭;
b.將粗產(chǎn)物用所選溶劑加熱溶解制成飽和或者近飽和溶液;
c.干燥晶體; d.抽濾,洗滌晶體; e.選擇
13、合適的溶劑;
f.加活性炭脫色; g.冷卻,析出晶體。
2013年真題答案及解析
一、簡(jiǎn)要回答下列問題。
1. 酸性大小為:
【解析】:與吸電子基團(tuán)相連時(shí),吸電子能力越強(qiáng),酸性越強(qiáng);與給電子基團(tuán)相連時(shí),給電子能力越強(qiáng),酸性越弱。
2. 質(zhì)子溶劑中親核性為:
【解析】:質(zhì)子溶劑中,試劑的親核性與可極化性一致,同一周期,從左向右可極化性減小;同一主族,從上到下可極化性減小。
3.
【解析】:本題考查的化合物的命名知識(shí),需要掌握常見化合物的英文命名。
4.
【解析】:本題考查了一級(jí)胺和二級(jí)胺的制備方法。
14、5.
【解析】:本題考查了苯胺、甲基酮和溴代烷的特征反應(yīng)。
二、 解答下列問題。
1.
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【解析】:本題考查的是同分異構(gòu)體知識(shí)。
2.
化合物F存在Z,E異構(gòu)體;化合物I和L存在對(duì)映異構(gòu)體。
3.
(1)
(2)
4.
(1)根據(jù)環(huán)氧樹脂的單體結(jié)構(gòu)與雙酚A結(jié)構(gòu)對(duì)比,可以推出X的結(jié)構(gòu)式為:
(2)根據(jù)苯酚的特征反應(yīng)可以類比得到雙酚A的溴化產(chǎn)物,即Y的結(jié)構(gòu)式:
(3)
15、
【解析】:本題考查的是酚類的反應(yīng),其特征反應(yīng)是與溴生成三溴苯酚,由此可以很容易得到化合物Y的結(jié)構(gòu)式。合成雙酚A可以利用逆合成分析法來推導(dǎo)其合成方法。
5.
(1)化合物1到2的反應(yīng)過程:
(2)化合物3和4的結(jié)構(gòu)式:
(3)化合物8和9的結(jié)構(gòu)式:
【解析】:解答這類陌生反應(yīng)題時(shí),技巧是要根據(jù)反應(yīng)物與產(chǎn)物的不同,結(jié)合所學(xué)知識(shí),寫出認(rèn)為合理的結(jié)構(gòu)或反應(yīng),在用題中條件驗(yàn)證結(jié)構(gòu)。
6.
(1)
(2)
(3)
【解析】:本題主要考查綜合解題能力,按照所給的信息,利用掌握的有機(jī)知識(shí)逐一解答。比如,化合物1到3的轉(zhuǎn)變是羰基去保護(hù)、
16、羰基還原為亞甲基,這些反應(yīng)都是羰基常見的反應(yīng)。當(dāng)然,有些試劑沒見過,但是根據(jù)兩種化合物的區(qū)別,一般是官能團(tuán)變化或者成環(huán),寫出感覺有可能的結(jié)構(gòu),然后用已知條件去驗(yàn)證所推出的結(jié)構(gòu)式,這類題基本上都能解答。
三、寫出下列反應(yīng)的機(jī)理。
(1)
【解析】:本題考查芳香親核取代反應(yīng)機(jī)理。
(2)
【解析】:本題考查酮的α-氫的溴化反應(yīng)機(jī)理
(3)
【解析】:本題考查親核反應(yīng)成環(huán)機(jī)理。
(4)
【解析】:本題考查邁克爾加成和酮縮合反應(yīng)機(jī)理。
四、實(shí)驗(yàn)題:
1、選擇題:
(1) A (2) B (3) B (4) B (5) C
17、 (6) A (7) B (8) B (9) D (10)D
2、簡(jiǎn)答題:
(1)進(jìn)行重結(jié)晶操作時(shí),使用活性炭要注意:
①活性炭的用量一般為樣品的1%~5%,加入量過多會(huì)吸附部分產(chǎn)品,過少則達(dá)不到理想的吸附效果;
②加入活性炭時(shí)應(yīng)先將要處理的有機(jī)化合物溶液稍微冷卻,然后方可加入。不能將活性炭加入沸騰的溶液中,否則會(huì)使溶液暴沸。
(2)制備苯甲酸乙酯實(shí)驗(yàn):
A. 反應(yīng)裝置圖如下:
B. 該反應(yīng)是酯化反應(yīng),是一個(gè)可逆反應(yīng)。為了提高酯的產(chǎn)率,可以使用過量的乙醇或用低沸點(diǎn)共沸物除去反應(yīng)中生成的水,使用分水器及時(shí)分離出反應(yīng)中生成的水。
C. 粗產(chǎn)物純化流程圖為:
D. 該白色固體是苯甲酸。可能是由于反應(yīng)后殘留液中加入碳酸鈉的量不夠,沒有除凈未反應(yīng)的苯甲酸。
(3)重結(jié)晶正確的操作步驟順序: e b f a g d c