专升本化学专业2025年有机化学反应机理试卷（含答案）.docxVIP

专升本化学专业2025年有机化学反应机理试卷（含答案）

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、

用简洁的文字叙述SN1和SN2反应的主要区别，并各举一例说明。

二、

某碳正离子C处于平面构型，其C-C-C键角约为120°。写出C形成此碳正离子可能的两步电泳机理，并简述这两步电泳过程发生的条件。

三、

简述自由基链反应通常包含的三个主要阶段，并各举一个具体反应实例说明。

四、

比较羰基化合物（醛、酮）与格氏试剂加成反应和羟醛缩合反应的条件和产物类型，并简述羟醛缩合反应的机理（关键步骤）。

五、

写出乙酰乙酸乙酯在碱性条件下发生分子内缩合反应（Claisen缩合）的主要产物结构式。该反应属于缩合反应中的哪种类型？请简述其机理中的关键步骤。

六、

说明羧酸与其酰氯之间发生反应生成酯的机理，并指出该反应中亲核试剂是什么。

七、

写出生成苯甲亚甲基酮（Ph-CH=CH-CO-）的一种合理机理。该反应涉及哪些类型的有机反应（至少两种）？

八、

比较Diels-Alder加成反应和迈克尔加成反应的异同点，并各举一例。

九、

简述影响碳正离子、碳负离子和自由基相对稳定性的主要因素。请分别举例说明。

十、

已知反应A→B的活化能Ea为150kJ/mol，反应的焓变ΔH为-100kJ/mol。请画出该反应的能量曲线示意图（标出反应物、产物、过渡态的能量位置以及活化能Ea和焓变ΔH），并简要说明该反应是放热反应还是吸热反应，以及反应的熵变ΔS是正还是负（定性说明）。

试卷答案

一、

SN1反应经过碳正离子中间体，速率与底物浓度一次方成正比，有重排现象，产物有手性异构体，溶剂多为极性溶剂。例如，(S)-氯代异丙烷在冰醋酸中水解。SN2反应是一步完成的，速率与底物浓度二次方成正比，无重排现象，产物只有一种构型（对映异构体），溶剂多为极性非质子溶剂或非极性溶剂。例如，溴甲烷与氰化钠在DMF中反应。

二、

第一步电泳:分子上的离去基团（如-OH,-X,-H）在亲核试剂进攻前离去，形成碳正离子中间体。例如，醇的质子化失去-OH生成烯醇负离子，烯醇负离子失去H?生成烯醇，烯醇的羰基氧对位C-H键极化断裂失去H?生成碳正离子。条件：酸催化（如H?）或碱催化（如RO?）。

第二步电泳:进攻试剂（如Nu?）从离去基团反方向进攻碳正离子，形成产物。例如，烯醇负离子进攻羰基碳，生成烯醇；烯醇失去一个质子生成烯醛或烯酮。条件：亲核试剂存在。

三、

链引发:产生自由基。例如，烷烃在光照或加热下发生均裂，生成烷基自由基。R-H→R?+H?

链增长:自由基参与反应，生成新的自由基。例如，烷基自由基与氧反应生成过氧烷基自由基，过氧烷基自由基与烷烃反应生成烷基自由基和烷氧基自由基。R?+O?→RO??；RO??+R-H→ROH+R?

链终止:两个自由基相互作用，生成稳定分子。例如，两个烷基自由基结合生成烷烃，两个烷氧基自由基结合生成过氧化氢，一个烷基自由基和一个烷氧基自由基结合生成醇。R?+R?→R-R；RO??+RO??→O?+ROOR；R?+RO??→ROH+R

实例：烷烃的自由基取代反应（如甲烷的氯代）。

四、

条件与产物类型:

*加成反应:亲核试剂（如格氏试剂RMgX）与羰基化合物在非极性溶剂（如THF）中反应，通常生成醛或酮。例如，R-MgX+RCHO→RCH?R+MgXOH。

*羟醛缩合反应:醛或酮在稀碱（如NaOH,KOH）或强碱（如NaH,LDA）催化下自身或相互缩合，生成α-羟基醛或α-羟基酮。产物分子中含有-CHO和-OH基团。

羟醛缩合机理关键步骤:

1.羰基化合物中的α-氢与碱作用生成烯醇负离子。

2.烯醇负离子进攻另一分子（或自身）的羰基碳，形成β-羟基醛（或酮）负离子中间体。

3.中间体失去一分子水，生成α,β-不饱和醛（或酮）。

五、

主要产物结构式：smilesCC(C)(C)C(=O)OC(C)(C)C/smiles

属于分子内Claisen缩合反应。机理关键步骤：

1.碱夺取β-氢，生成烯醇负离子。

2.烯醇负离子进行分子内进攻，与酯基的羰基碳成键。

3.丢失乙醇负离子，生成β-酮酯中间体（共轭体系）。

4.中间体发生质子化，得到最终产物。

六、

机理：羧酸氧原子上的孤对电子进攻酰氯的碳酰基碳，形成四面体中间体。随后，中间体失去氯离子，生成酰基负离子。酰基负离子作为亲核试剂，进攻羧酸分子的羰基碳，形成新的四面体中间体。最后，该中间体失去