2025年大學(xué)《應(yīng)用化學(xué)》專業(yè)題庫——天然產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)確定與合成考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪種化合物屬于二萜類天然產(chǎn)物？A.青蒿素B.薄荷醇C.雪花膏素D.莽草酸2.在天然產(chǎn)物提取過程中，通常使用乙醇作為溶劑，其主要原因是？A.乙醇價(jià)格低廉B.乙醇與水互溶，有利于提取C.乙醇能溶解多種有機(jī)物D.乙醇沸點(diǎn)高，易于濃縮3.1HNMR譜圖中，化學(xué)位移在δ1-2ppm范圍內(nèi)的信號，最可能屬于哪種官能團(tuán)？A.羧基B.醇羥基C.飽和碳上的氫D.苯環(huán)上的氫4.紅外光譜中，吸收峰在3000-2800cm?1范圍內(nèi)，最可能屬于哪種化學(xué)鍵？A.C=OB.C≡NC.C-HD.C≡C5.質(zhì)譜中，分子離子峰M+的質(zhì)荷比等于？A.分子量B.分子量+1C.分子量-1D.分子量+26.下列哪種波譜技術(shù)最適合用于測定有機(jī)物的分子量？A.1HNMRB.13CNMRC.紅外光譜D.質(zhì)譜7.在設(shè)計(jì)天然產(chǎn)物提取分離方案時，首先要考慮的因素是？A.目標(biāo)產(chǎn)物的性質(zhì)B.提取溶劑的選擇C.分離方法的選擇D.產(chǎn)物的純度要求8.生物合成途徑中，甲羥戊酸途徑主要用于合成？A.萜類化合物B.甾體化合物C.生物堿化合物D.醌類化合物9.在有機(jī)合成中，保護(hù)基的作用是？A.提高反應(yīng)速率B.防止目標(biāo)基團(tuán)參與不必要的反應(yīng)C.降低反應(yīng)溫度D.增加產(chǎn)物的溶解度10.下列哪種反應(yīng)不屬于有機(jī)合成中的常見反應(yīng)類型？A.取代反應(yīng)B.加成反應(yīng)C.消除反應(yīng)D.重排反應(yīng)二、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述溶劑提取法的原理及其適用范圍。2.簡述柱色譜分離法的原理，并說明影響分離效果的因素。3.簡述1HNMR譜圖中，化學(xué)位移和耦合常數(shù)提供的信息。4.簡述天然產(chǎn)物生物合成途徑研究的意義。三、計(jì)算題（10分）某有機(jī)物分子式為C?H??O，其1HNMR譜圖如下（僅為示意，非真實(shí)數(shù)據(jù)）：化學(xué)位移（δ）：1.2(6H,s),2.3(2H,t),7.0(4H,m)試確定該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)式，并計(jì)算各峰的積分面積。四、論述題（30分）以青蒿素為例，論述天然產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)確定與合成研究過程。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.C4.C5.A6.D7.A8.A9.B10.D二、簡答題1.溶劑提取法是利用目標(biāo)產(chǎn)物在不同溶劑中溶解度的差異，將其從天然原料中提取出來的方法。其原理是“相似相溶”。適用范圍：適用于目標(biāo)產(chǎn)物與原料其他成分極性差異較大的情況。2.柱色譜分離法是利用混合物中各組分在固定相和流動相中分配系數(shù)的差異，使其在柱中分離的方法。其原理是“分配系數(shù)不同”。影響分離效果的因素：固定相性質(zhì)、流動相性質(zhì)、柱徑、柱長、裝填情況、溫度等。3.化學(xué)位移提供的信息：反映氫原子所處的化學(xué)環(huán)境，可用于判斷官能團(tuán)類型和化學(xué)結(jié)構(gòu)。耦合常數(shù)提供的信息：反映氫原子之間的相互作用，可用于確定分子中原子連接順序和空間構(gòu)型。4.天然產(chǎn)物生物合成途徑研究的意義：有助于了解天然產(chǎn)物的來源和形成機(jī)制；為天然產(chǎn)物的化學(xué)合成提供理論指導(dǎo)；為尋找新的天然產(chǎn)物資源和開發(fā)新的藥物提供依據(jù)。三、計(jì)算題結(jié)構(gòu)式：苯甲酸乙酯積分面積：1.2ppm(6H):2.3ppm(2H):7.0ppm(4H)=3:1:2解析1.根據(jù)分子式C?H??O，計(jì)算不飽和度：不飽和度=(2C+2-H)/2=(2*8+2-10)/2=5。說明分子中含有5個雙鍵或環(huán)等度不飽和結(jié)構(gòu)。2.1HNMR譜圖分析：*1.2ppm(6H,s)：6個化學(xué)環(huán)境相同的氫，為甲基（-CH?）上的氫。*2.3ppm(2H,t)：2個化學(xué)環(huán)境相同的氫，與甲基相連的亞甲基（-CH?-）上的氫，呈三重峰，說明其相鄰有2個氫。*7.0ppm(4H,m)：4個化學(xué)環(huán)境不同的氫，為苯環(huán)上的氫，呈多重峰，說明苯環(huán)上有取代基。3.結(jié)合不飽和度和譜圖信息，推測分子結(jié)構(gòu)為苯甲酸乙酯。甲基與苯環(huán)相連，亞甲基與羧基相連形成酯基。4.計(jì)算積分面積：根據(jù)峰面積與氫原子數(shù)成正比的原則，計(jì)算各峰的相對積分面積。四、論述題青蒿素的發(fā)現(xiàn)和全合成是天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)確定與合成研究的典型例子。1.結(jié)構(gòu)確定：青蒿素的提取分離：從黃花蒿中提取青蒿素，通過柱色譜等方法進(jìn)行分離純化。波譜分析：利用1HNMR、13CNMR、HSQC、HMBC、IR、MS等波譜技術(shù)，確定青蒿素的全合成路線：以鄰甲基苯甲酸甲酯和戊二酸二甲酯為起始原料，經(jīng)過縮合、環(huán)化、還原、氧化等多步反應(yīng)，最終合成青蒿素。青蒿素的全合成具有重要的科學(xué)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，為青蒿素的工業(yè)化生產(chǎn)和藥物開發(fā)提供了新的途徑。它不僅驗(yàn)證了天然產(chǎn)物生物合成途徑的合理性，也為藥物化學(xué)家提供了新的思路和啟示。解析1.青蒿素的發(fā)現(xiàn)過程：青蒿素的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了從傳統(tǒng)醫(yī)藥到現(xiàn)代科學(xué)的漫長過程。20世紀(jì)60年代，中國科學(xué)家屠呦呦團(tuán)隊(duì)受中醫(yī)古籍啟發(fā)，從黃花蒿中成功提取青蒿素，并發(fā)現(xiàn)其對瘧疾具有高效的抗藥性。2.青蒿素的結(jié)構(gòu)確定：利用各種波譜分析技術(shù)，確定青蒿素的結(jié)構(gòu)為一個具有倍半萜內(nèi)酯環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物，分子式為C??H??O?。3.青蒿素的合成路線：早期，科學(xué)家們嘗試通過化學(xué)合成的方法來合成青蒿素，但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，合成路線十分困難。后來，隨著有機(jī)合成技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)家們成功設(shè)計(jì)并合成了青蒿素。目前，青蒿素的全合成路線已經(jīng)有多條