中学化学竞赛试题资源库——多手性旋光异构

中学化学竞赛试题资源库——多手性旋光异构

A组

1.材料一:在有机物中,有一类化合物的化学式相同,原子的连接方式和次序也相同(即结构式相同),但原子在空间排列的方式上不同,因而具有实物与镜像一样的结构,虽然这两种结构非常相似,但不能重叠,这种异构现象叫对映异构,这一对映异构之间的关系就旬人的左手和右手一样,故这类化合物的分子叫手性分子。

材料二:在有机物分子中,若某个碳原子连接着四个不同的原子或原子团,这种碳原子就叫做手性碳原子或不对称碳原子,含有手性碳原子的分子一般是手性分子,手性分子就可能存在对映异构。

试回答下列问题:

(1)3-氯-2-丁氨酸的结构简式为:

一个3-氯-2-丁氨酸分子中含有 个手性碳原 子。其中一对对映异构体用简单的投影式表示为(右图):

则另一对对映异构体的简单投影式为:和( )

(2)化学式为的分子属于手性分子,一定条件下发生下

列反应后,生成有机物仍然是手性分子的是:

A 与乙酸发生酯化反应 B 与氢氧化钠溶液共热 C 在催化剂存在下与氢气作用 D 与银氨溶液作用

2.有机化学中常用各种投影式表示分子中各原子关系。下面是D和L一甘油醛的投影式(图中A和B式),它们表示,如果以2—位碳原子为中心放在纸平面上,则该碳原子分别向纸后方向连接了—CHO和—CH2OH,向纸前方向连接了—H和—OH(横线表示向前,竖线表示向后),A式和B式非常相似互为镜像,但不能叠合(恰如左右手的关系),所以它们互为对应异构体。本题中2—位碳原子属于手性碳原子(碳原子连接的四个基团各不相同)。

(1)请指出下面(1)~(6)哪几个跟A式完全相同 (多一个或少一个各扣两分)

(1) (2) (3) (4) (5) (6)

(2)某化合物C分子式为C6H10,催化氢化后得化合物D,分子式C6H12,C有手性,D没有。请写出C的所有可能结构,用*表示其手性碳原子。

(3)右图是一种刚合成的有机化合物,用*表示出手性碳原子,并计算该化

合物理论上的异构体数目

3.下列各式为描述化合物立体结构的构型式,请判断各对构型式是否代表同一种化合物(用“是”或“不是”表示)。

③ ④

B组

4.据报道,最近有人第一次人工会成了一种有抗癌活性的化合物Depudecin,这种物质是曾从真菌里分离出来的,其结构简式如下:

(1)试写出这种化合物的分子式。

(2)这个分子的结构里有几个不对称碳原子?请在上面给出的结构式里用*把它们标记出来。

(3)如果每一个不对称碳原子都可以出现两个光学异构体的话,这种抗癌分子将会有多少种不同的光学异构体?

5.写出下列反应的每步反应的主产物(A、B、C)的结构式;若涉及立体化学,请用Z、E、R、S等符号具体标明。

CH2COOHCH2COOH-H2OA(等摩尔)CH3CHO 无水丁二酸钠 BHBrC

B是两种几何异构体的混合物。

6.分子式为C7H11Br的化合物(A),构型为(R),在过氧化物存在下(A)和溴化氢反应生成(B)和(C),分子式都为C7H12Br2,(B)具有光学活性,(C)没有光学活性。用1mol/L叔丁醇钾处理(B),则又生成(A),用1mol叔丁醇钾处理(C),则得到(A)和它的对映体。(A)用叔丁醇钾处理得D,分子式为C7H10,(D)经臭氧化并还原水解可

得2mol甲醛和1mol 1,3-环戊二酮(构。

7.已知

)。试写出(A)、(B)、(C)、(D)的结

,写出下列反应中字母所标记的结构。

(两者分子式都为C4H7O3N)

(两者分子式都为C4H8O5)

C+HNO3→E(C4H4O6)有光学活性

D+HNO3→F(C4H4O6)无光学活性

8.化合物A含有一个五元环,分子式为C7H12。A用臭氧处理后,经Zn/H2O还原得到二元醛B,分子式为C7H12O2。化合物A在0℃下用碱性高锰酸钾溶液处理生成化合物C(C7H14O2);后者是非手性分子,容易在吡啶存在下与1mol的光气反应生成一种双环化合物D(C8H12O3)。C用热的高锰酸钾水溶液处理生成二元酸 E(C7H12O4)。E经氯化得到互为异构体的F、G和H,它们均是分子式为C7H11O4Cl的一氯代化合物。F是非手性的,而G和H是对映体。用某种过氧酸处理A,再经酸性水解,得到I和J(都是C7H14O2),它们是对映体。化合物I和J是化合物C的非对映异构体。请给出化合物A~J的立体结构。

C组

9.(1R,2S)-2-甲胺基-1-苯基-丙醇的费歇尔投影式是

A B C D

10.Newman投影式中,2,3-二溴戊烷分子的两个手性碳原子的构型是 A 2R,3R B 2S,3R C 2R,3S D 2S,3S

11.薄荷醇中手性原子数目和它的立体异构体数为

A 2对DL,2个内消旋体,共6个 B 3对DL,共6个 C 3对DL,2个内消旋体,共8个 D 4对DL,共8个 12.如右图所示的光学活性化合物的立体化学表述,哪一个是正确的?

A 1R,3R,4R B 1R,3R,4S

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