专题6点击化学反应——化学学科发展前沿

专题6 点击化学反应——化学学科发展前沿 专题6  点击化学反应 点击化学，又译为“链接化学”、“速配接合组合式化学”，是由化学家巴里·夏普莱斯(K B Sharpless)在2001年引入的一个合成概念，主旨是通过小单元的拼接，来快速可靠地完成形形色色分子的化学合成。它尤其强调开辟以碳-杂原子键(C-X-C)合成为基础的组合化学新方法，并借助点击反应来简单高效地获得分子多样性。点击化学的代表反应为铜催化的叠氮-炔基环加成反应。点击化学的概念对化学合成领域有很大的贡献，在药物开发和生物医用材料等的诸多领域中，它已经成为最为有用和吸引人的合成理念之一、 点击化学反应主要有4 种类型：环加成反应、亲核开环反应、非醇醛的羰基化学以及碳碳多键的加成反应。常用作命题素材的点击反应(click reaction)是通过Cu (I) 催化，炔基与叠氮基发生环加成反应，生成区域选择性的1，4-二取代-1，2，3-三氮唑，如图所示： 1．2022年诺贝尔化学奖授予了对“点击化学”和“生物正交化学”做出贡献的三位科学家。点击化学的代表反应为叠氮—炔基Husigen成环反应，其反应原理如图所示： 下列说法正确的是 A．[Cu]和H+是反应的催化剂 B．转化过程中N的杂化方式没变 C．反应过程I中有极性键断裂和非极性键生成 D．总反应为 2．2022年诺贝尔化学奖授予在“点击化学和正交化学”做出突出贡献的科学家。叠氮－炔环加成满足点击化学的条件，活性(Ⅰ)催化该反应的机理如图所示，DTF计算表明叠氮形成六元金属环的活化能比非金属催化剂的反应低很多。下列说法正确的是 A．该反应历程中的配位数发生了改变 B．步骤Ⅲ中伴随着极性键的断裂和形成 C．活性(Ⅰ)催化剂对该反应的催化效率高、反应速率快 D．该反应的总方程式为+ +H+ 3．点击化学(Click Chemistry)又译为“链接化学”、“速配接合组合式化学”，是由2022年诺贝尔化学奖获得者提出的一类反应。作为点击化学的经典反应，含钌()催化剂催化叠氮—炔环加成反应()机理如图。下列有关说法不正确的是 A．该反应过程有三种中间体 B．过程符合原子经济，原子利用率 C．反应过程中元素的价态发生变化 D．该反应过程仅涉及加成反应 4．获得2022年度诺贝尔化学奖的科学家Sharpless教授提出点击化学，他认为分子合成应该是模块化的，借助标准“接口”统一组装，形象地将其比喻为安全带卡扣和插槽特异性地“click”在一起。以下是两个点击化学的标准“接口”化学反应，下列分析错误的是 A．反应1和2均为加成反应 B．属于脂环烃，且含有手性碳 C．的一氯代物有3种 D．化合物B中的含氮环中存在大π键 5．2022年诺贝尔化学奖颁给了研究“点击化学”的三位化学家。一种点击化学标记试剂的结构如图所示。已知标记试剂可发生点击反应，下列关于该物质的叙述正确的是 A．分子式为 B．所有C、O、N三种原子可能共平面 C．可发生加成反应，不能发生取代反应 D．虚线框内的基团能够发生点击反应 6．我国科学家在点击化学领域取得了重要突破，如图是利用点击化学法设计的一种新型的1，2，3–三唑类杀菌剂的合成路线。下列有关说法正确的是 A．有机物A属于芳香烃 B．有机物Ｂ中有4个碳原子共线 C．有机物A中最多有6个碳原子共平面 D．有机物Ｃ中所有原子可能共平面 7．2022年诺贝尔化学奖授予了在点击化学方面做出贡献的科学家。一种点击化学反应如下： 某课题组借助该点击化学反应，用单体X(含有基团)和Y合成了一种具有较高玻璃化转变温度的聚合物P(结构如下)。 下列叙述不正确的是 A．由X与Y合成P的反应属于加聚反应 B．X的结构简式为 C．Y的官能团为碳碳三键和酯基 D．P可发生水解反应得到X和Y 8．下图为“点击化学”的一种反应，下列关于Ⅰ～Ⅲ三种物质的说法正确的是 A．Ⅰ中C、N、O元素的第一电离能最大的是O B．基态的价层电子排布式为 C．基态N原子轨道的电子云轮廓图： D．Ⅲ中基态氧原子最外层电子的轨道表示式： 9．2022年诺贝尔化学奖授予在“点击化学和生物正交化学”领域做出贡献的三位科学家。点击化学经典反应之一是： 下列关I～Ⅲ三种物质的说法正确的是 A．I中O元素的第一电离能最大 B．1个Ⅱ分子中含有9个σ键 C．Ⅲ中碳氧键的键能均相等 D．该反应催化剂基态的价层电子排布式为3d10 10．2022年诺贝尔化学奖授予美国化学家卡罗琳·贝尔托西、丹麦化学家摩顿·梅尔达尔和美国化学家卡尔·巴里·夏普莱斯，以表彰他们在点击化学和生物正交化学研究方面的贡献。如图是某点击反应的示意图，下列说法正确的是 A．和的水溶液都显碱性 B．是该反应的催化剂，的价层电子排布式为 C．2-丁炔的键线式为 D．该点击反应的产物为，反应