2025年大學(xué)《化學(xué)》專業(yè)題庫——有機(jī)合成反應(yīng)中的立體化學(xué)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列分子中，具有手性的是（）A.CH3CHClCH3B.CH3CH2CH2OHC.CH3COOHD.CH2=CHCH32.下列說法正確的是（）A.對(duì)映異構(gòu)體互為鏡像，但不是手性相反體B.非對(duì)映異構(gòu)體具有相同的物理性質(zhì)C.外消旋體是等量的對(duì)映異構(gòu)體的混合物，其旋光性為零D.順反異構(gòu)體是立體異構(gòu)體，但不是手性異構(gòu)體3.下列反應(yīng)中，屬于SN1反應(yīng)的是（）A.氯甲烷與NaOH水溶液的反應(yīng)B.2-溴丙烷與NaOH乙醇溶液的反應(yīng)C.2-氯丙烷與NaOH水溶液的反應(yīng)D.2-溴丁烷與NaH的反應(yīng)4.下列反應(yīng)中，主要產(chǎn)物為E-異構(gòu)體的是（）A.(E)-2-丁烯與HBr的加成反應(yīng)B.(Z)-2-丁烯與HBr的加成反應(yīng)C.2-甲基-1-丁烯與HBr的加成反應(yīng)D.2-甲基-2-丁烯與HBr的加成反應(yīng)5.下列反應(yīng)中，屬于反式消除反應(yīng)的是（）A.2-溴丙烷在NaOH乙醇溶液中的消去反應(yīng)B.2-溴-2-甲基丙烷在NaOH乙醇溶液中的消去反應(yīng)C.2-溴丁烷在NaOH水溶液中的消去反應(yīng)D.2-氯丙烷在KOH乙醇溶液中的消去反應(yīng)6.下列反應(yīng)中，屬于Diels-Alder反應(yīng)的是（）A.1,3-丁二烯與乙酰氯的反應(yīng)B.1,3-丁二烯與順丁烯二酸酐的反應(yīng)C.2-丁烯與氯氣的加成反應(yīng)D.苯與氯氣的加成反應(yīng)7.下列化合物中，不能發(fā)生Cope重排的是（）A.1,5-己二烯B.3-己烯-1-基環(huán)己烷C.3-甲基-1,5-己二烯D.1,5-環(huán)辛二烯8.下列說法正確的是（）A.SN2反應(yīng)是立體阻礙型的反應(yīng)B.E2反應(yīng)是立體選擇性的反應(yīng)C.SN1反應(yīng)是區(qū)域選擇性的反應(yīng)D.環(huán)化反應(yīng)一定是立體選擇性的反應(yīng)9.下列化合物中，屬于手性輔助基的是（）A.羧基B.羥基C.氨基D.羰基10.下列化合物中，可以通過不對(duì)稱合成得到的是（）A.乙醇B.乙酸C.2-丁烯D.2-丁醇二、判斷題（每題1分，共10分）1.互為對(duì)映異構(gòu)體的兩個(gè)化合物，其物理性質(zhì)完全相同。（）2.順反異構(gòu)體是立體異構(gòu)體，但不是手性異構(gòu)體。（）3.SN1反應(yīng)是親核取代反應(yīng)，但不是立體選擇性的反應(yīng)。（）4.E2反應(yīng)是消除反應(yīng)，但不是立體選擇性的反應(yīng)。（）5.Diels-Alder反應(yīng)是環(huán)化反應(yīng)，但不是立體選擇性的反應(yīng)。（）6.手性催化劑可以催化不對(duì)稱反應(yīng)，但不會(huì)引入新的手性中心。（）7.手性輔助基在反應(yīng)過程中會(huì)發(fā)生脫落。（）8.拆分是指將外消旋體分解為對(duì)映異構(gòu)體的過程。（）9.立體化學(xué)在藥物合成中沒有重要作用。（）10.所有有機(jī)反應(yīng)都存在區(qū)域選擇性和立體選擇性。（）三、填空題（每空1分，共15分）1.分子式為C4H10O的醇中，手性異構(gòu)體的數(shù)量為__________。2.分子式為C4H8的烯烴中，順反異構(gòu)體的數(shù)量為__________。3.(R)-2-溴丙烷與NaCN的SN2反應(yīng)，主要產(chǎn)物構(gòu)型為__________。4.(Z)-3-己烯與HBr的加成反應(yīng)，主要產(chǎn)物構(gòu)型為__________。5.2-溴-2-甲基丙烷在NaOH乙醇溶液中的消去反應(yīng)，主要產(chǎn)物構(gòu)型為__________。6.Cope重排的反應(yīng)類型為__________反應(yīng)。7.手性催化劑可以催化__________反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)不對(duì)稱合成。8.拆分外消旋體常用的方法是__________和__________。9.藥物分子中，手性問題對(duì)藥物的__________和__________有重要影響。四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述手性和對(duì)映異構(gòu)體的概念。2.簡述SN1反應(yīng)和SN2反應(yīng)的異同點(diǎn)。3.簡述E1反應(yīng)和E2反應(yīng)的異同點(diǎn)。4.簡述Diels-Alder反應(yīng)的反應(yīng)條件和特點(diǎn)。五、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某化合物A的分子式為C5H10，其紅外光譜顯示有C-H伸縮振動(dòng)吸收峰和C=C伸縮振動(dòng)吸收峰，核磁共振氫譜顯示有四種化學(xué)位移不同的氫信號(hào)。已知化合物A與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)后，生成一種外消旋體B。請(qǐng)寫出化合物A的結(jié)構(gòu)式，并確定其絕對(duì)構(gòu)型。2.某化合物C的分子式為C4H8O2，其紅外光譜顯示有C=O伸縮振動(dòng)吸收峰和C-H伸縮振動(dòng)吸收峰，核磁共振氫譜顯示有三種化學(xué)位移不同的氫信號(hào)。已知化合物C可以與Na反應(yīng)生成一種醇，該醇可以與氯化亞銅反應(yīng)生成紅色沉淀。請(qǐng)寫出化合物C的結(jié)構(gòu)式，并說明其立體化學(xué)性質(zhì)。試卷答案一、選擇題1.A解析：手性分子是指具有鏡像但不能重合的分子。A選項(xiàng)的分子結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，連接在兩個(gè)手性碳原子上的基團(tuán)各不相同，故具有手性。2.C解析：A選項(xiàng)錯(cuò)誤，對(duì)映異構(gòu)體互為鏡像，且是手性相反體；B選項(xiàng)錯(cuò)誤，非對(duì)映異構(gòu)體具有不同的物理性質(zhì)；D選項(xiàng)錯(cuò)誤，順反異構(gòu)體是立體異構(gòu)體，也是手性異構(gòu)體。3.A解析：SN1反應(yīng)是經(jīng)過碳正離子中間體的親核取代反應(yīng)。A選項(xiàng)中氯甲烷在NaOH水溶液中反應(yīng)，先生成碳正離子，再被OH-親核進(jìn)攻，屬于SN1反應(yīng)。4.A解析：根據(jù)Markovnikov規(guī)則，HBr加成到不對(duì)稱烯烴上，H加成到含氫較多的碳原子上，從而形成E-異構(gòu)體為主要產(chǎn)物。5.B解析：反式消除反應(yīng)是指鹵原子和β-氫原子位于雙鍵兩側(cè)的消除反應(yīng)。B選項(xiàng)中2-溴-2-甲基丙烷在NaOH乙醇溶液中發(fā)生消去反應(yīng)，鹵原子和β-氫原子位于雙鍵兩側(cè)，屬于反式消除反應(yīng)。6.B解析：Diels-Alder反應(yīng)是dienophile（親二烯體）與diene（二烯體）發(fā)生的環(huán)加成反應(yīng)。B選項(xiàng)中1,3-丁二烯與順丁烯二酸酐的反應(yīng)符合Diels-Alder反應(yīng)的定義。7.A解析：Cope重排是共軛二烯烴或具有共軛體系的三元環(huán)體系發(fā)生的重排反應(yīng)。A選項(xiàng)的1,5-己二烯不具備Cope重排的條件。8.C解析：SN1反應(yīng)是區(qū)域選擇性的反應(yīng)，主要產(chǎn)物由碳正離子決定。A選項(xiàng)錯(cuò)誤，SN2反應(yīng)是立體阻礙型的反應(yīng)。B選項(xiàng)錯(cuò)誤，E2反應(yīng)是立體選擇性的反應(yīng)。D選項(xiàng)錯(cuò)誤，環(huán)化反應(yīng)不一定是立體選擇性的反應(yīng)。9.D解析：手性輔助基是指在反應(yīng)中可以模擬手性催化劑或手性試劑，幫助構(gòu)建手性中心的基團(tuán)。羰基可以在某些反應(yīng)中作為手性輔助基。10.D解析：不對(duì)稱合成是指利用手性催化劑、手性輔助基或手性試劑，合成手性化合物的方法。D選項(xiàng)的2-丁醇可以通過不對(duì)稱合成得到。二、判斷題1.錯(cuò)誤解析：互為對(duì)映異構(gòu)體的兩個(gè)化合物，其物理性質(zhì)除旋光性外完全相同。2.正確解析：順反異構(gòu)體是立體異構(gòu)體，但不是手性異構(gòu)體，因?yàn)樗鼈儾痪哂戌R像關(guān)系。3.正確解析：SN1反應(yīng)是親核取代反應(yīng)，但主要產(chǎn)物由碳正離子決定，具有區(qū)域選擇性，但不是立體選擇性的反應(yīng)。4.正確解析：E2反應(yīng)是消除反應(yīng)，且遵循Zaitsev規(guī)則，具有立體選擇性。5.正確解析：Diels-Alder反應(yīng)是環(huán)化反應(yīng)，且具有高度立體選擇性。6.正確解析：手性催化劑可以催化不對(duì)稱反應(yīng)，將非手性底物轉(zhuǎn)化為手性產(chǎn)物，但不會(huì)引入新的手性中心。7.錯(cuò)誤解析：手性輔助基在反應(yīng)結(jié)束后通常會(huì)脫落，重新生成原來的手性催化劑或手性試劑。8.正確解析：拆分是指將外消旋體分解為對(duì)映異構(gòu)體的過程，常用化學(xué)拆分或生物拆分等方法。9.錯(cuò)誤解析：立體化學(xué)在藥物合成中具有重要重要作用，影響藥物的對(duì)映選擇性、藥效和毒副作用。10.錯(cuò)誤解析：并非所有有機(jī)反應(yīng)都存在區(qū)域選擇性和立體選擇性，例如自由基反應(yīng)通常不具有選擇性。三、填空題1.2解析：分子式為C4H10O的醇有兩種手性異構(gòu)體，分別是(2R)-2-丁醇和(2S)-2-丁醇。2.1解析：分子式為C4H8的烯烴中，只有(Z)-2-丁烯存在順反異構(gòu)體。3.(S)-2-氰丙烷解析：SN2反應(yīng)是背面進(jìn)攻，(R)-2-溴丙烷與NaCN的SN2反應(yīng)，主要產(chǎn)物構(gòu)型為(S)-2-氰丙烷。4.(E)-2-溴-3-己烯解析：根據(jù)Markovnikov規(guī)則和反式加成，(Z)-3-己烯與HBr的加成反應(yīng)，主要產(chǎn)物構(gòu)型為(E)-2-溴-3-己烯。5.(E)-2-甲基-2-丁烯解析：2-溴-2-甲基丙烷在NaOH乙醇溶液中的消去反應(yīng)，主要產(chǎn)物構(gòu)型為(E)-2-甲基-2-丁烯。6.重排解析：Cope重排的反應(yīng)類型為重排反應(yīng)。7.不對(duì)稱解析：手性催化劑可以催化不對(duì)稱反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)不對(duì)稱合成。8.化學(xué)拆分，生物拆分解析：拆分外消旋體常用的方法是化學(xué)拆分和生物拆分。9.生物活性，藥效解析：藥物分子中，手性問題對(duì)藥物的生物活性、藥效和毒副作用有重要影響。四、簡答題1.手性是指分子具有鏡像但不能重合的特性，即手性分子與其鏡像不能重疊。對(duì)映異構(gòu)體是指互為鏡像但不能重合的兩個(gè)立體異構(gòu)體，它們具有相同的物理性質(zhì)，但旋光性相反。2.SN1反應(yīng)和SN2反應(yīng)都是親核取代反應(yīng)，但它們的反應(yīng)機(jī)理、立體化學(xué)、反應(yīng)速率等方面存在異同點(diǎn)。SN1反應(yīng)是經(jīng)過碳正離子中間體的反應(yīng)，具有二級(jí)反應(yīng)速率，反應(yīng)過程有重排現(xiàn)象，主要產(chǎn)物由碳正離子決定，具有區(qū)域選擇性，但不是立體選擇性的反應(yīng)。SN2反應(yīng)是經(jīng)過過渡態(tài)的concerted反應(yīng)，具有一級(jí)反應(yīng)速率，反應(yīng)過程沒有重排現(xiàn)象，主要產(chǎn)物構(gòu)型與底物構(gòu)型相反，具有區(qū)域選擇性和立體選擇性的反應(yīng)。3.E1反應(yīng)和E2反應(yīng)都是消除反應(yīng)，但它們的反應(yīng)機(jī)理、立體化學(xué)、反應(yīng)速率等方面存在異同點(diǎn)。E1反應(yīng)是經(jīng)過碳正離子中間體的反應(yīng)，具有二級(jí)反應(yīng)速率，反應(yīng)過程有重排現(xiàn)象，主要產(chǎn)物由碳正離子決定，具有區(qū)域選擇性，但不是立體選擇性的反應(yīng)。E2反應(yīng)是經(jīng)過過渡態(tài)的concerted反應(yīng)，具有二級(jí)反應(yīng)速率，反應(yīng)過程沒有重排現(xiàn)象，主要產(chǎn)物遵循Zaitsev規(guī)則，具有區(qū)域選擇性和立體選擇性的反應(yīng)。4.Diels-Alder反應(yīng)是dienophile（親二烯體）與diene（二烯體）發(fā)生的環(huán)加成反應(yīng)，生成六元環(huán)化合物。反應(yīng)條件通常在室溫或加熱條件下進(jìn)行，反應(yīng)溶劑可以選擇非極性溶劑或極性溶劑。Diels-Alder反應(yīng)具有高度立體選擇性和區(qū)域選擇性，主要產(chǎn)物構(gòu)型與底物構(gòu)型有關(guān)，反應(yīng)過程是concerted反應(yīng)，沒有重排現(xiàn)象。五、計(jì)算題1.化合物A的結(jié)構(gòu)式為(2E)-2-戊烯，絕對(duì)構(gòu)型為(3R)-2-戊烯。解析：根據(jù)分子式C5H10，化合物A屬于烯烴。紅外光譜顯示有C-H伸縮振動(dòng)吸收峰和C=C伸縮振動(dòng)吸收峰，核磁共振氫譜顯示有四種化學(xué)位移不同的氫信號(hào)，說明化合物A具有一個(gè)雙鍵和四個(gè)不同環(huán)境的氫原子?；衔顰與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)后，生成一種外消旋體B，說明化合物A具有手性。根據(jù)以上信息，化合物A的結(jié)構(gòu)式為(2E)-2-戊烯。由于化合物A與溴反應(yīng)生成外消旋體B，說明(2E)-2-戊烯的手性中心構(gòu)型為(3R)。2.化合物C的結(jié)構(gòu)式為(2R)-3-羥基丁酸，立體化學(xué)性質(zhì)為具有