2025年大學(xué)《應(yīng)用化學(xué)》專業(yè)題庫——有機(jī)金屬化合物的合成及應(yīng)用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.下列哪種有機(jī)金屬化合物通常以白色固體形式存在，且對空氣和水相對穩(wěn)定？A.碘化鋰(LiI)B.乙基鋰(LiEt)C.芐基溴化鎂(PhCH?MgBr)D.甲基鋰(LiCH?)2.在有機(jī)金屬化學(xué)中，利用有機(jī)鋰或格氏試劑與羰基化合物反應(yīng)生成醛或酮，該反應(yīng)屬于：A.去質(zhì)子化反應(yīng)B.偶聯(lián)反應(yīng)C.加成反應(yīng)D.消除反應(yīng)3.下列哪個化合物不適合作為Grignard試劑的制備試劑？A.甲基溴(CH?Br)B.乙酸乙酯(CH?COOEt)C.苯甲腈(C?H?CN)D.異丙基氯(i-PrCl)4.Wittig反應(yīng)中，常用的磷葉立德試劑R?P=CR?R?與羰基化合物反應(yīng)，主要生成：A.醛B.酮C.烯烴D.環(huán)狀化合物5.有機(jī)硼試劑（如B(pin)?）在有機(jī)合成中常作為：A.脫水劑B.催化劑C.保護(hù)基D.質(zhì)子酸6.金屬卡賓[RMgX]?在加熱或光照條件下可以轉(zhuǎn)化為：A.烯烴B.芳香烴C.脂環(huán)化合物D.酮7.Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)中，關(guān)鍵的催化劑通常包含哪種金屬離子？A.Li?B.Mg2?C.Pd2?D.Cu?8.有機(jī)金屬化合物在催化不對稱合成中，其核心優(yōu)勢在于：A.反應(yīng)速率快B.選擇性好（區(qū)域選擇性、立體選擇性）C.產(chǎn)物易于分離D.催化劑成本低廉9.下列哪種試劑通常用于有機(jī)金屬化合物的“去金屬化”反應(yīng)，即破壞有機(jī)金屬鍵？A.氫氣(H?)B.碘(I?)C.水(H?O)D.氧化鋁(Al?O?)10.金屬有機(jī)框架材料（MOFs）的構(gòu)成單元通常包括：A.金屬離子/簇和有機(jī)配體B.有機(jī)小分子和硅膠顆粒C.金屬離子和氫氧根D.聚合物鏈和溶劑分子二、填空題1.格氏試劑通常是用______與______在______條件下反應(yīng)制得。2.有機(jī)鋰試劑通常保存在______溶劑中，并需在______氣氛下操作。3.在有機(jī)金屬化學(xué)中，堿金屬與有機(jī)鹵化物反應(yīng)形成的化合物，其碳-金屬鍵具有______性，可以進(jìn)攻______性試劑。4.Schrock烯烴催化劑通常含有______金屬與______配體。5.Sonogashira偶聯(lián)反應(yīng)需要使用______金屬催化劑，并通常需要______協(xié)助。6.有機(jī)金屬化合物作為催化劑時，其活性中心往往是______與______的配合物。7.芳基鋰化合物通常比烷基鋰化合物______(更/更不)穩(wěn)定。8.______反應(yīng)是有機(jī)金屬化學(xué)中實(shí)現(xiàn)碳-碳鍵形成的重要方法，由Zhang等人開發(fā)。9.有機(jī)金屬聚合物通常具有______結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以導(dǎo)電。10.羰基化合物與金屬卡賓反應(yīng)是合成______和______的重要途徑。三、名詞解釋1.π-配鍵2.重金屬毒性3.聚合反應(yīng)(指有機(jī)金屬化合物參與的)4.沙夫尼結(jié)構(gòu)5.有機(jī)金屬催化的不對稱氫化四、簡答題1.簡述格氏試劑為什么對空氣和水敏感。2.比較Wittig反應(yīng)與Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)在反應(yīng)條件和應(yīng)用上的主要區(qū)別。3.有機(jī)金屬化合物在材料科學(xué)中有哪些重要應(yīng)用領(lǐng)域？4.簡述有機(jī)鋰試劑在合成中的應(yīng)用，并舉例說明一種其獨(dú)特的反應(yīng)類型。五、推導(dǎo)題1.寫出苯乙酮與仲丁基鋰反應(yīng)生成苯乙基仲丁基酮的反應(yīng)方程式，并簡要說明該反應(yīng)屬于哪種類型的有機(jī)金屬反應(yīng)。2.以p-溴苯甲酸為起始原料，利用有機(jī)金屬化學(xué)方法合成p-溴苯乙酮，請設(shè)計一條合理的合成路線，并寫出關(guān)鍵步驟的反應(yīng)方程式。---試卷答案一、選擇題1.A2.C3.B4.C5.B6.A7.C8.B9.C10.A二、填空題1.金屬鋰，烷烴或芳香烴，無水、無氧2.四氫呋喃(THF)或乙醚，惰性氣體(如氬氣或氮?dú)?3.親核，親電4.釕，炔烴配體5.鉑，三苯基膦6.金屬中心，配體7.更不8.Buchwald-Hartwig9.一維或二維10.碳-碳雙鍵，環(huán)狀化合物三、名詞解釋1.π-配鍵：有機(jī)金屬化合物的金屬中心通過空的d軌道與具有孤對電子或π鍵的配體（如CO,烯烴,炔烴,磷葉立德等）形成的配鍵。2.重金屬毒性：指某些重金屬元素（如鎘、鉛、汞、砷等）或其化合物進(jìn)入生物體后，在體內(nèi)蓄積，干擾生理過程，引起器官功能損害甚至死亡的毒性作用。有機(jī)金屬化合物中的金屬部分若為上述元素，則可能表現(xiàn)出毒性。3.聚合反應(yīng)(指有機(jī)金屬化合物參與的)：指一種或多種有機(jī)金屬化合物作為反應(yīng)物或催化劑，通過形成新的金屬-碳鍵或金屬-金屬鍵，最終生成高分子量聚合物或齊聚物的化學(xué)反應(yīng)。4.沙夫尼結(jié)構(gòu)：一種常見的有機(jī)金屬二聚體結(jié)構(gòu)，其中兩個金屬中心通過一個橋式基團(tuán)（通常是兩個膦原子或一個膦原子和一個硫原子）連接，形成類似于沙夫尼面包的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。5.有機(jī)金屬催化的不對稱氫化：指利用手性有機(jī)金屬化合物作為催化劑或助催化劑，使底物（如烯烴或炔烴）與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，并生成具有特定立體構(gòu)型（如單一對映異構(gòu)體或非對映異構(gòu)體）的氫化產(chǎn)物的催化過程。四、簡答題1.格氏試劑中的金屬鋰是活潑金屬，能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化物或過氧化物，這些物質(zhì)會進(jìn)一步與格氏試劑中的有機(jī)部分反應(yīng)，破壞碳-鋰鍵。同時，格氏試劑中的碳負(fù)離子對水分子具有極強(qiáng)的親核性，會迅速與水反應(yīng)生成醇和氫化鋰，導(dǎo)致試劑分解。2.相同點(diǎn)：兩者都是重要的碳-碳鍵形成反應(yīng)，都利用了有機(jī)金屬中間體。不同點(diǎn)：Wittig反應(yīng)使用磷葉立德與羰基化合物反應(yīng)生成烯烴，通常需要強(qiáng)堿和特定溶劑，反應(yīng)條件相對苛刻；Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)使用有機(jī)鹵化物或烷氧基化合物與有機(jī)硼酸酯在Pd催化下反應(yīng)生成烯烴，條件相對溫和，適用底物范圍更廣，尤其在生物有機(jī)合成中應(yīng)用廣泛。3.有機(jī)金屬化合物在材料科學(xué)中的主要應(yīng)用包括：①導(dǎo)電材料：有機(jī)金屬聚合物和金屬有機(jī)框架（MOFs）可以具有導(dǎo)電性或半導(dǎo)體性；②光電材料：某些有機(jī)金屬配合物具有發(fā)光、吸收或光致變色特性，用于光電器件；③磁性材料：含有特定金屬離子或配體的有機(jī)金屬配合物可以表現(xiàn)出鐵磁、反鐵磁或超順磁性；④催化材料：有機(jī)金屬化合物可以作為高效催化劑或催化劑前驅(qū)體，用于材料表面的化學(xué)修飾或刻蝕。4.有機(jī)鋰試劑具有強(qiáng)親核性，可用于多種合成：①從醛、酮、酯、酰胺等合成相應(yīng)的烷基鋰或芳基鋰，作為進(jìn)一步的親核試劑；②與炔烴反應(yīng)生成炔基鋰；③與二氧化碳反應(yīng)生成羧酸鋰；④與氮雜環(huán)化合物反應(yīng)；⑤與烯烴進(jìn)行1,4-加成；⑥作為消除反應(yīng)的堿，促進(jìn)E2消除。獨(dú)特的反應(yīng)類型例如：與酰腈反應(yīng)生成α-氰基酮，或與異腈反應(yīng)生成α-異腈基酮。5.有機(jī)金屬化合物在材料科學(xué)中的主要應(yīng)用包括：①導(dǎo)電材料：有機(jī)金屬聚合物和金屬有機(jī)框架（MOFs）可以具有導(dǎo)電性或半導(dǎo)體性；②光電材料：某些有機(jī)金屬配合物具有發(fā)光、吸收或光致變色特性，用于光電器件；③磁性材料：含有特定金屬離子或配體的有機(jī)金屬配合物可以表現(xiàn)出鐵磁、反鐵磁或超順磁性；④催化材料：有機(jī)金屬化合物可以作為高效催化劑或催化劑前驅(qū)體，用于材料表面的化學(xué)修飾或刻蝕。五、推導(dǎo)題1.苯乙酮+(CH?)?CHLi→(CH?)?CHC(Ph)?H+LiOAc(或LiBr)解析思路：此反應(yīng)是典型的Grignard試劑對羰基化合物的加成反應(yīng)。仲丁基鋰((CH?)?CHLi)作為親核試劑進(jìn)攻苯乙酮的羰基碳，形成加成中間體，隨后酸化得到最終產(chǎn)物苯乙基仲丁基酮，同時鋰離子與酸根離子結(jié)合。2.p-BrC?H?COOH+Mg(THF)→p-BrC?H?CH?MgBr+H?O(或H?)p-Br