第25章 过渡金属催化的有机反应习题答案
过渡金属催化芳香化合物三氟甲基化反应
导致铜盐用量增 速度比 CuX 盐的再生成要快很多, 加 。 相对于 CuI , 将配体引入后增加了 Cu 的电 子 云 2. 1. 1 CF 3 SiR 3 为三氟甲基化试剂
[9]
进而增强了 CF 3 的亲核性, 因此加快了 三 氟 甲 密度, 基化反应 。 再生的 铜 盐 配 合 物 可 以 循 环 利 用, 大大 降低了催化剂的用量 。 不过该催化体系对于含供电 子基底物的产率较低( 式 7 ) 。 但因为首次实现了真 正意义上的铜催化三氟甲基化, 仍具有重要意义 。
Grushin 等[15] 成功合成 了 在 空 气 中 可 以 稳 定 存 ( Ph 3 P ) 3 Cu ( CF 3 ) ] , 在的[ 并 确 定 了 单 晶 结 构。 通 ( Ph 3 P ) 3 Cu ( CF 3 ) ]合 成 出 [ ( phen ) Cu ( PPh ) 过[ 的三氟甲基化反应( 式 9 ) 。
收稿: 2012 年 3 月,收修改稿: 2012 年 5 月 * 国家自然科学基金项目( No. 21176039 , 20923006 ) 资助 ** Corresponding author
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引言
在有机分子中引入强吸电子的三氟甲基基团可
极大改变分子的脂 溶 性 、 代谢稳定性和生物活性等 性能 。 因此, 含有三 氟 甲 基 基 团 的 有 机 化 合 物 在 医 农的应用价值
Contents
1 2 2. 1 2. 2 3 3. 1 3. 2 3. 3 Introduction Trifluoromethylation of aryl halides Copper-mediated ( catalyzed ) tion Palladium and other metal-mediated ( catalyzed ) trifluoromethylation Trifluoromethylation of arylboronic acids CF 3 SiR 3 as trifluoromethyl reagents Electrophilic trifluoromethyl reagents Other trifluoromethyl reagents
催化化学习题及答案
一、基本概念题1. 催化剂的比活性:催化剂的比活性是相对于催化剂某一特定性质而言的活性。
例如:催化剂每m2的活性。
2. 催化剂的选择性:催化剂有效地加速平行反应或串联反应中的某一个反应的性能。
3. 催化剂的机械强度:固体催化剂颗粒抵抗摩擦、冲击和本身的质量以与由于温变、相变而产生的应力的能力,统称为催化剂的机械强度。
4. 催化剂的密度:实际催化剂是多孔体,成型的催化剂粒团体积包括颗粒与颗粒之间的空隙V隙、颗粒内部实际的孔所占的体积V孔和催化剂骨架所具有的体积V真,即V堆=V隙+V孔+V真。
〔a〕堆密度;〔量筒〕〔b〕颗粒密度;〔压汞法〕〔c〕真密度〔氦气法〕5. 催化剂的比表面:通常以1g催化剂所具有的总表面积m2/g6. 催化剂的比孔容:1g多孔性固体催化剂颗粒内部所有孔道的总体积。
ml/g7. 催化剂的孔隙率:多孔性固体催化剂颗粒内部所有孔道的总体积占催化剂颗粒体积的百分数。
8. 催化剂的孔分布:除了分子筛之外,一般催化剂中的孔道直径大小不一。
不同大小的孔道占总孔道的百分数称为孔分布。
不同X围的孔径(r>200nm称大孔,r<10nm 微孔,r为10~200nm过渡孔) 有不同的测定方法。
9. 催化剂的平均孔半径:一般固体催化剂(分子筛除外)中孔道的粗细、长短和形状都是不均匀的,为了简化计算,可以把所有的孔道都看成是圆柱形的孔,并假定其平均长度为L,平均半径为r。
10. 催化剂中毒:催化剂在使用过程中,如果其活性的衰退是由于反应介质中存在少量杂质,或是由于催化剂在制备时夹杂有少量杂质而引起的,则称为催化剂的中毒。
11. 催化剂的寿命:催化剂在实际反应条件下,可以保持活性和选择性的时间称为催化剂的寿命。
12. 催化剂的活化:催化剂在投入实际使用之前,经过一定方法的处理使之变为反应所需的活化态的过程。
13. 转化数:单位活性中心在单位时间内进行转化的反应分子数14. 转化率:反应物在给定的反应条件下转化为产品和副产品的百分数15. 产率:反应产物的量相对于起始反应物总量的百分数产率、选择性和转化率三者的关系为:产率=选择性*转化率16. 时空产率:催化反应中,反应物在单位时间内通过单位体积的催化剂所得某一产物的量。
金属有机化学课件和习题及解答
金属有机化学第12章过渡金属卡宾和卡拜配合物及催化应用112.1 定义过渡金属卡宾配合物:以双键与过渡金属键合的配合物。
过渡金属卡拜配合物:以叁键与过渡金属键合的配合物。
12.2 过渡金属卡宾配合物的类型和结构特点Fischer 卡宾Schrock 卡宾2(OC)5WOCH 3CH Ernst O. FischerTechnical University of Munich,GermanyFischer 卡宾通常被看作是中性2e -给体,与金属的键更接近常规的单键(虽然我们经常将之表示为双键):●卡宾碳可认为是sp 2杂化,提供一对孤对电子与金属形成单键;●其剩余的空轨道(纯p z 轨道)与其邻位杂原子的孤对电子作用,当然金属的π-反馈键也会与之竞争(杂原子竞争能力有如下顺序N > S > O );●当金属缺电子时(如连接有多个好的π-受体,如CO ),这时不能很好地进行π-反馈,从而我们得到更接近M–C 单键(我们还是画成双键),而C–N 键之间存在部分双键性。
大多数Fischer 卡宾为d 6构型(将卡宾看作为中性2e -配体),但也存在d 4和d 8构型。
单线态卡宾中性2e -给体/ L卡宾碳sp 2杂化p zRichard SchrockMITH卡宾通常被看作是二阴离子4e-给体:Fischer 卡宾和Schrock 卡宾成键方式的比较:两种卡宾的对比1512.2.4 怎样计算两种金属卡宾的价电子数?1)将两者都看作是中性的2e -给体(虽然我们仍表示为M=C );2)将两者都看作是二价阴离子4e -给体;3)将Fischer carbene 看作是中性2e -给体(常见于具有d 6或d 8电子的中、后过渡金属);将Schrock alkylidene 看作是二价阴离子4e -给体(常见于具有d 0,d 2电子的第4、5族金属,以及高氧化态的后过渡金属)。
怎样计算Fischer carbenes 和Schrock alkylidenes 的价电子数?建议大家一致、一贯采用第二种方法!!当总体考虑金属的外层价电子数时,几种方法均会给出相同的结果OMe+ R'SH(CO)5M C SR'R+ MeOHH(CO)5M CCH BuLiPhCHO攻。
金属有机化学课件和习题及答案
第10章 过渡金属单或多烯烃、 炔烃-络合物
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10.1 金属烯烃-配合物的结构特点
10.1.1 金属-单烯烃配合物
H Cl Cl Cl Pt C C H H H K
C M C
-donation via the filled k donation via the empty alkene -system
6 M
M 4
M-C
M
Ar···Ar
[Cr]+ Me6-[Fe]2+ Me6-[Ru]2+ [Ru]2+
C-C
一些金属二芳烯配合物的性质
Complex Ti(C6H6)2 V(C6H6)2 V(C6H5F)2 Nb(C6H6)2 Cr(C6H6)2 Mo(C6H6)2 W(C6H6)2 [Mn(C6Me6)2]+ [Fe(C6Me6)2]2+ Color red red red purple brown green yellow-green pale pink orange mp/ºC Miscellaneous 227 284 115 160 空气敏感,在芳烃溶剂中自催化分解 空气非常敏感,顺磁性,可还原为 [V(C6H6)2] 空气敏感
2. 利用金属蒸气的方法
作为烯烃-络合物的特殊合成方法,可将金属在高真空下加热,蒸发的 金属原子和烯烃一起在低温下(液氮温度)凝聚而生成烯烃配位的络合 物,这一方法可用以合成其它方法不易合成的络合物:
注意:丁二烯与金属配位时,并不形成离域 的-体系,而只是利用两个双键分别作用。
M
10.1.4 金属-环丁二烯烃配合物
环状共轭-体系当其电子满足4n+2规则时具有芳香性,而环丁二烯具 有4个电子,具有反芳香性。环丁二烯的反芳香性以及大的环张力使 这一分子非常不稳定而不能作为一个自由的分子独立存在。 但稳定的环丁烯金属配合物却能分离得到,环丁二烯可作为二阴离子 6e给体:
有机合成中的重要过渡金属催化反应
有机合成中的重要过渡金属催化反应重要过渡金属催化反应在有机合成中发挥着重要的作用。
这些反应以过渡金属化合物作为催化剂,在化学反应中发挥重要的催化作用。
这些催化反应广泛应用于药物合成、新材料的合成、精细化工和农药制造等领域。
首先,我们来看一下金属催化的烯烃分子的加成反应。
烯烃分子的加成反应是有机合成中常用的反应之一。
在该反应中,烯烃分子与其他化合物反应,形成新的碳碳键。
过渡金属催化剂能够在该反应中起到催化作用,加速反应速率,并且提高反应的产率。
例如,钯催化的烯烃与卤代烷反应,生成亚胺的反应。
这个反应在药物合成中具有重要地位,因为亚胺是许多药物分子的重要结构单元。
其次,过渡金属催化反应在有机合成中也常用于构建碳氮键。
氨基化反应是一类重要的碳氮键构建反应。
在这类反应中,亲电氮源(如氨或胺)与有机化合物反应,形成新的碳氮键。
过渡金属催化剂可以在此类反应中发挥关键作用,使反应更加高效。
例如,铜催化的氨基化反应可以将烯烃转化为胺化合物。
该反应被广泛应用于制备药物、染料和高效催化剂等有机化合物。
另外,过渡金属催化反应还可用于构建碳氧键和碳硫键。
这两类键在有机合成中具有重要地位。
例如,钯催化的碳氧键构建反应可以将卤代烷和醇反应,形成醚化合物。
这个反应被广泛应用于香料、药物和橡胶添加剂等领域。
而钯催化的碳硫键构建反应,可以将卤代烷和硫醇反应,形成硫醚化合物。
这个反应在染料合成和农药制造中是非常重要的。
最后,铂催化的环化反应也是有机合成中的重要催化反应之一。
环化反应是将开链化合物转化为环状化合物的一类反应。
在该反应中,过渡金属催化剂能够加速环化过程,提高产率和选择性。
铂催化的环化反应被广泛用于药物合成和天然产物合成等领域。
总结起来,重要过渡金属催化反应在有机合成中发挥着重要的作用。
这些催化反应可以用于构建碳碳键、碳氮键、碳氧键和碳硫键,并且在药物合成、新材料的合成、精细化工和农药制造等领域有广泛的应用。
通过合理设计和优化过渡金属催化剂,我们可以实现高效、环保和经济的有机合成过程。
邢其毅《基础有机化学》第4版下册配套题库
邢其毅《基础有机化学》第4版下册配套题库邢其毅《基础有机化学》(第4版)(下册)配套题库【考研真题精选+章节题库]目录笫一^分考研真题精选一、选择题二、填空题三、简答题笫二部分章节题库第14章脂肪胺第15章苯芳炷芳香性第16章芳环上的取代反应第17章烷基苯衍生物酚醍笫18章含氮芳香化合物芳焕第19章杂环化合物第20章糖类化合物第21g氨基酸、多肽、蛋白质以及核酸第22章脂类、菇类和苗族化合物笫23章氧化反应第24章重^反应笫25章过渡金属催化的有机反应第26章有机合成与逆合成分析笫27章化学文献与网络检索试看部分内容考研真题精选一.选择题与亚硝酸反应能生成强烈致癌物N-亚硝基化合物的是([武汉大学2001研]A.伯胺B.仲胺C.叔胺D.都可以【答案】B查看答案【解析】仲胺与亚硝酸反应生成N-亚硝基化合物.的N上无H,不能与亚硝酸反应。
).三级胺N(CH5)3OH些)。
[武汉大学2002研]g|主要得到((O/XX(D)—yN(CH3>2【答案】c查看答案【解析】季胺碱的Hofmann降解,主要消除酸性大、位阻小的&-H,得取代基最少的烯炷。
甲醛、二甲胺在中性或稍偏酸性的条件下缩合』主要产物是()。
[武汉大学2002研](A)乂^冏办O(C)人C—N(C%)2【答案】C查看答案小ho^-oh(B)X^CH访(D)HO鑫V【解析】含活泼a-H的丙酮与甲醛及二甲胺同时反应,丙酶中的一个活泼a-H被一个二甲胺甲基所取代.下面的化合物进行硝化反应的速度顺序是(大学2000研]a CHOA.(3)>(4)>(2)>(1))o[华中科技⑷CTB.(3)>(2)>(4)>(1)C.(4)>(2)>(3)>(1)D.(4)>(3)>(1)>(2)【答案】A查看答案【解析】给电子基的给电子能力越强,苯环上的硝化反应越快;吸电子基的吸电子能力越强,硝化反应越慢。
有机化学课后习题参考答案
有机化学课后习题参考答案
一、选择题
1. 答案:B
解析:选择题的题目解析。
2. 答案:A
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二、填空题
1. 答案:催化剂
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2. 答案:氧化还原
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三、判断题
1. 答案:正确
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2. 答案:错误
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四、解答题
1. 答案:解答内容的答案。
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五、综合题
答案:综合题的答案。
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六、总结
本文提供了有机化学课后习题的参考答案,包括选择题、填空题、判断题、解答题和综合题等不同类型的题目。
通过学习这些题目的解析,可以帮助读者更好地理解有机化学的相关知识点,并提高解题能力。
希望这些参考答案能够对大家有所帮助。
有机金属习题及答案
第四章 有机金属化合物【补充习题及答案】1.简述EAN 规则,指出其作用。
答案:有效原子序数(Effective Atomic Number )规则,简称EAN 规则。
该规则预言稳定存在的有机金属化合物应该是符合“金属原子的电子总数加上所有配体提供的电子数等于同周期的稀有气体的原子序数”要求的化合物。
对于过渡金属元素,每个金属原子的价电子数加上配体提供的电子数等于18的化合物是稳定的,因此该规则又称为“18电子规则”。
EAN 规则是一条经验规则,其将有机金属化合物的电子结构系统化,可用于定性解释或预言有机金属化合物的稳定性。
2.请给出含有下列有机配体的配合物实例:(1)共轭4电子配体;(2)共轭5电子配体;(3)单电子烷基配体。
答案:(1)含有共轭4电子配体CH 2=CHCH =CH 2的例子: FeOC CO CO HCH 2C CH CH 2(2)二茂铁;(3)Al (C 2H 6)33.试用价键(VB )法解释[PtCl 3(C 2H 4)]-配离子中的化学成键。
答案:Pt 2+为d 8电子构型,其5d 、6s 、6p 22y x −x 和6p y 轨道组成4个dsp 2杂化轨道。
3个杂化轨道接受3个Cl -配体的3对孤对电子,形成3个σ–键。
第4个杂化轨道接受C 2H 4配体的π–电子形成第4个σ–键,同时Pt 2+的d xz 电子向C =C 键的π*轨道反馈,形成1个反馈π–键。
4.完成下列反应式:C 5H 6Mg 500~600 ºC Co CO H 2Fe (CO )5NaMn (CO )5Br Mn (CO )5-Fe (CO )42-H 3O +(1)(2)(4)(5)(3) 答案: ℃ (1) 2C 5H 6 + Mg (C 2H 5)2Mg + H 2↑(2)2Co + 8CO + H 20~35MPa 2HCo (CO )4(3)Fe(CO)5 + 2Na Na 2[Fe(CO)4] + CO(4) Mn(CO)5Br + Mn(CO)5Mn 2(CO)10 + Br (5) Fe(CO)42 + H 3O HFe(CO)4 + H 2O -5.指出下列配体中哪些是π 配体,哪些是π 酸配体:CO C 5H 5− N 2 CN − PR 3 AsR 3 C 6H 6 C 2H 4 C 4H 6 bipy phen答案:π 配体:C 2H 4、C 4H 6、C 5H 5−、C 6H 6π 酸配体:CO 、N 2、CN −、PR 3、AsR 3、bipy 、phen6.双氮配合物中N 2配体的伸缩振动频率一般比自由N 2分子低100~300 cm -1,最多可降低600 cm -1 。
金属有机化学课件和习题及答案]
Figure 1: (R)-Limonene smells of 经济有效的合成过程-- oranges and (S)-limonene smells 对不对称合成的强烈需求。 of lemons.
4 不对称催化
Enantioselective synthesis is defined as the transformation of achiral reagents into only one of the two possible product enantiomers, mainly through the use of chiral catalyst, solvents, etc., and avoiding the annoying attachment and deattachment of chiral auxiliaries, typical of the related diastereoselective approaches.
Vinyl Acetate Hydroformylation
2,000 1,800
0.3mM catalyst -- 85癈/90 psi H 2 /CO
4.5 4
sampling from autoclave causes pressure glitches
Uptake curve
1,600 1,400
S
Me PPh2
Me
3) 平面手性(planar chirality)
Br Br
Br
手性面
c Br b a
b c a
Sp
Br
导向原子
X Fe PPh2
X Ph2P Fe
C 4 H C Fe
第二十三章_过渡金属(一)课后习题参考答案
第二十三章过渡金属(一)课后习题参考答案4解:(1) 因TiCl4吸水后强烈水解产生HCl,导致冒白烟. TiCl4 + H2O == H4TiO4↓+ 4HCl ↑(2) 因Ti(Ⅳ)被Zn还原成Ti3+而显紫色. 2TiCl4 + Zn == 2TiCl3 + ZnCl2(3) 因Ti3+与OH-形成紫色沉淀Ti(OH)3. TiCl3 + 3NaOH == Ti(OH)3↓+ 3NaCl(4) Ti(OH)3溶于硝酸后被氧化为Ti(Ⅳ),遇碱生成TiO2·xH2O的白色胶状沉淀.3Ti(OH)3 + 7HNO3 == 3TiO(NO3)2 + NO↑+8H2O TiO2+ + 2OH- + H2O == H4TiO4↓5解:(1) Ti + 6HF == H2TiF6 + 2H2↑ (2) TiCl62- + NH4+ == (NH4)2TiCl6↓(黄色)(3) TiO2 + BaCO3BaTiO3 + CO2(4) V2O5 + 2NaCl + 1/2O22NaVO3 + Cl2 2NaVO3 + 2H+ == 2Na+ + V2O5 + H2O(5) V2O5 + 6HCl == 2VOCl2 + Cl2 + 3H2O V2O5 + 6NaOH == 2Na3VO4 + 3H2O(6) 2NH4VO3 V2O5 + 2NH3 + H2O7解:2VO2+ + SO2 == 2VO2+ + SO42- 2VO2+ + 3Zn + 8H+ == 2V2+ + 3Zn2+ + 4H2O VO2+ + V2+ + 2H+ == 2V3+ + H2O9解:(1) (NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2+4H2O(2) Cr2(SO4)3 + 6NaOH == 2Cr(OH)3↓+ 3Na2SO4 Cr(OH)3 + OH- == CrO2- + 2H2O2CrO2- + 3Br2 + 8OH- == 2CrO42- + 6Br- + 4H2O(3) Cr2O72- +3Zn + 14H+ == 2Cr3+ + 3Zn2+ + 7H2O 2Cr3+ + Zn ==2Cr2+ + Zn2+4Cr2+ + O2 + 4H+ == 4Cr3+ + 2H2O(4)Cr2O72- + 8H+ + 3H2S == 2Cr3+ + 3S + 7H2O(5)Cr2O72-+2Ba2+ + H2O == 2BaCrO4 + 2H+(6)2BaCrO4 + 16HCl(浓) == 2BaCl2 + 2CrCl3 + 8H2O + 3Cl2(7)K2Cr2O7 + S K2SO4 + Cr2O310解:A:K2Cr2O7 B:Cl2 C:Cr3+ 溶液D:Cr(OH)3 E:CrO2- F:CrO42-Cr2O72- + 8H+ + 6HCl==2Cr3+ + 3Cl2 + 7H2O Cr3+ + 3OH-==Cr(OH)3Cr(OH)3 + OH-==CrO2- + 2H2O 2CrO2- + 3H2O2 + 2OH-==2CrO42- + 4H2O2CrO42- + 2H+ ==Cr2O72- + H2O11解:已知Ag2CrO4的Ksp=×10-12,AgCl的Ksp=×10-10.Ag2CrO4刚沉淀时[Ag+]=(Ksp/[CrO42-])=×10-12/×10-3)=×10-5AgCl刚沉淀时[Ag+]=Ksp/[Cl-]=×10-10/×10-3=×10-7.∵×10-7<×10-5, 说明AgCl先沉淀析出,而Ag2CrO4后析出.当Ag2CrO4刚析出时,溶液中[Ag+]=×10-5, 这时[Cl-]= Ksp/[Ag+]=×10-10/×10-5=×10-6 <10-5, 说明此时AgCl已经沉淀完全,即两者是可以分离的.12解:(1) 对于平衡: 2CrO42- + 2H+ == Cr2O72- + H2O平衡浓度: 1×90% x 1/2×代入平衡常数表达式: ×(1×2×x2=×1014∴ x=×10-8(mol/L) pH=当Cr2O72-占90%时: 1××y2=×1014∴ y=×10-7(mol/L) pH=18解:A:MnO2; B:Mn2+(溶液); C:O2; D:Mn(OH)2; E:MnO(OH)2; F:K2MnO4; G:MnO4-MnO2+2H2SO4(浓)==2MnSO4+2H2O+O2 MnSO4+2OH-==Mn(OH)2↓(白)+SO42-2Mn(OH)2+O2==2MnO(OH)2(棕色) 3MnO2+6KOH+KClO3==3K2MnO4+KCl+3H2O3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+2K2CO319解:该溶液中含有Cl-,MnO4-和Cr2O72-(或者CrO42-)Ag+ + Cl- == AgCl↓ Cr2O72- + 4Ag+ + H2O == 2Ag2CrO4(砖红)↓ + 2H+2Ag+ + CrO42- == Ag2CrO4 2Ag2CrO4 + 2H+ == Cr2O72- + 4Ag+ + H2O2MnO4- + 5SO32- + 6H+ == 2Mn2+ + 5SO42- + 3H2O20解:(1) 已知电势图: MnO4- MnO42- MnO2∵ψθ(右)>ψθ(左) ∴反应: 3MnO42- + 4H+ == 2MnO4- + MnO2 + 2H2O 可自发向右进行,即MnO42-在标态下是不能稳定存在的.要使其稳定,则上述反应的△E<0,即△Eθ[MnO4-]2/[MnO42-]3[H+]4<0 令 [MnO4-]=[MnO42-]=Lψθ(MnO42-/ MnO2)-ψθ(MnO4-/ MnO42-)[H+]-4<0[H+]<×10-15 pH> [OH-]>(mol/L)(2) a. 从生成焓的数据来看: △f Hθ(Mn2+,aq)= mol; △f Hθ(Fe3+,aq)= mol;生成Mn2+(aq)时放出的热量远大于Fe3+(aq),说明Mn2+比Fe3+更稳定.b. 从电极电势数据看: ψθ(Mn2+/ Mn)= ; ψθ(MnO2/ Mn2+)=; ψθ(Fe3+/ Fe2+)=; ψθ(Fe2+/电极电势值△rGθψθ(Mn2+/ Mn)= Mn2+的△rGθ= kJ/molψθ(MnO2/ Mn)=MnO2的△rGθ= + kJ/molψθ(Fe2+/ Fe)= Fe2+的△rGθ= kJ/molψθ(Fe3+/ Fe)= Fe3+的△rGθ= kJ/mol由△rG= -nFE= nFψ得△rG,见上表.以△rGθ对氧化态作图得到如图所示结果.由此图可看出,Mn2+的稳定性高于Fe3+(和Fe2+).c. 从电离能数据看:Mn元素: I1=717kJ/mol; I2=1509kJ/mol;I3=3248kJ/mol;Fe元素: I1=759kJ/mol; I2=1561kJ/mol;I3=2957kJ/mol;Mn失去两个电子形成Mn2+后,再失去第三个电子是较困难的(因I3远大于I2),而Fe的I3和I2相差不如Mn的大,即Fe2+容易再失去1个电子变为Fe3+,Fe3+也较易得到1个电子变为Fe2+,所以Fe3+不如Mn2+稳当.(3) 首先NaBiO3把Mn2+氧化到MnO4-,则溶液显紫色.而紫色消失是由于产物MnO4-与反应物Mn2+继续反应生成MnO2沉淀.2Mn2++5BiO3-+14H+==2MnO4-+5Bi3++7H2O 2MnO4-+3Mn2++2H2O==5MnO2+4H+(4) 因MnO4-不稳定,在水溶液中会发生分解而析出MnO2沉淀4MnO4- + 2H2O == 4MnO2 + 4OH- + 3O221解:(1) Fe2+ + 2OH- == Fe(OH)2↓(白) 4Fe(OH)2 + O2 +2H2O == 4Fe(OH)3↓(棕)(2) Fe(OH)3 + 3HCl == FeCl3 + 3H2O(3)Fe3+ + nSCN- == [Fe(SCN)n]3-n(血红色)(4)2[Fe(SCN)n]3-n + SO2 + 2H2O == 2Fe2+ + 2nSCN- + SO42- + 4H+(5)5Fe2+ + MnO4- + 8H+ == 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O(6)4Fe3+ + 3Fe(CN)64- == Fe4[Fe(CN)6]322解:(1) 对于水合离子[Co(H2O)6]2+和[Co(H2O)6]3+,在八面体弱场中,两者均存在3个成单电子,但由于稳定化能的绝对值[Co(H2O)6]2+的大于[Co(H2O)6]3+的,所以[Co(H2O)6]3+不能稳定存在,而[Co(H2O)6]2+可以。
《金属有机化学》作业参考答案
《金属有机化学》作业参考答案一选择题1、B;2、C;3、B;4、D;5、A;6、A;7、C;8、A;9、C;10、D;11、A;12、D;13、A;14、C;15、A;16、A;17、C;18、B;19、A;20、A;21、B;22、C;23、D;24、B;25、D;26、A;27、A;28、A;29、D;30、A.31、A;32、B;33、A;34、B;35、B; 36、D;37、A;38、A;39、A;40、B;41、D;42、C 43、C 44、A 45、D 46、A 47、D二填空题1.金属;2.聚氯乙烯稳定剂;3.双键; 4.L=(12-n)/2; 5.四腿琴凳式; 6.非键电子;7.茂; 8.聚硅氧烷; 9.光照;10.环戊二烯基钠;11.配体取代法; 12.酰基;13.活性空位; 14.2电子配体; 15.金属一金属键.; 16.d—p一dπ键; 17.福州模型;18.Dewar-Chatt-Duncanson模型; 19.π给予体簇合物;20.金属羰基原子簇; 21.d—p一dπ键;22.歧化反应。
23、有机化学无机化学24、M—C 过渡金属有机化合物非过渡(主族)金属有机化合物25、离子型化合物σ键合的化合物非经典键合的化合物26、RM R2M27、过渡金属环戊二烯基28、Grignard29、离子键化合物、共价键化合物、缺电子化合物30、有机化学无机化学31、金属-碳( M-C )键32、过渡金属环戊二烯基33、σ-π配键34、Ziegler Natta35、MR2 RMX直线36、Grignard 试剂三简答题1.韦德规则的要点:(1)硼烷和碳硼烷呈三角面多面体构型;(2)由多面体顶点全占据是封闭型;空一个顶点的是巢穴型;空两个顶点是网兜型;(3)每一个骨架B有一个H(或其它单键配体)端基连结在它上面,一对电子定域在上面,剩余的b对电子是骨架成键电子;(4)每一个B提供三个原子轨道(AO)给骨架成键,多面体的对称性由这些AO产生的(M+1)个骨架成键分子轨道(MO)决定(M是多面体顶点),即:因此,算出任一硼烷的成键MO数就能知道它的对称性,而成键MO数=骨架成键电子对数b。
过渡金属元素习题及答案
本部分内容集中出现在选修三物质的结构与性质,主要考察的知识点有:一、原子或离子的电子排布式;二、分子的结构(特别是配合物结构的考察);三、中心离子的配位数;四、含有过渡元素晶体的密度和化学式的考察。
1.[物质结构与性质]K4[Fe(CN)6]强热可发生反应:3 K4[Fe(CN)6] 2 (CN)2↑+12 KCN +N2↑+ Fe3C + C(1)K4[Fe(CN)6]中Fe2+的配位数为(填数字);Fe2+基态外围电子排布式为。
(2)(CN)2分子中碳原子杂化轨道类型为;1molK4[Fe(CN)6]分子中含有σ键的数目为。
(3)O+22与CN-互为等电子体,则O+22的电子式为。
(4)Fe3C的晶胞结构中碳原子的配位数为6,碳原子与紧邻的铁原子组成的空间构型为。
2.芦笋中的天冬酰胺(结构如右图)和微量元素硒、铬锰等,具有提高身体免疫力的功效。
(1)天冬酰胺所含元素中,(填元素名称)元素基态原子核外未成对电子数最多。
(2)天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型有种。
(3)H2S和H2Se的参数对比见下表。
化学式键长/nm键角沸点/℃H2S 1.34 92.3º -60.75H2Se 1.47 91.0º -41.50①H2Se的晶体类型为,含有的共价键类型为。
②H2S的键角大于H2Se的原因可能为。
(4)已知铝(Mo)位于第五周期VIB族,钼、铬、锰的部分电离能如下表所示编号I5/KJ·mol-1I6/KJ·mol-1I7/KJ·mol-1I8/KJ·mol-1A 6990 9220 11500 18770B 6702 8745 15455 17820C 5257 6641 12125 13860A是(填元素符号),B的价电子排布式为。
3.由徐光宪院士发起、院士学子同创的《分子共和国》科普读物最近出版了,全书形象生动地戏说了BF3、TiO2、HCHO、N2O、二茂铁、NH3、HCN、H2S、O3、异戊二烯和萜等众多“分子共和国”中的明星。
有机化学课后习题参考答案完整版(汪小兰第四版)之欧阳音创编
目录第一章绪论0第二章饱和烃1第三章不饱和烃6第四章环烃16第五章旋光异构27第六章卤代烃32第七章波谱法在有机化学中的应用38第八章醇酚醚51第九章醛、酮、醌62第十章羧酸及其衍生物76第十一章取代酸85第十二章含氮化合物92第十三章含硫和含磷有机化合物102第十四章碳水化合物105第十五章氨基酸、多肽与蛋白质119第十六章类脂化合物125第十七章杂环化合物136第一章 绪论1.1扼要归纳典型的以离子键形成的化合物与以共价键形成的化合物的物理性质。
答案:1.2 NaCl 与KBr 各1mol 溶于水中所得的溶液与NaBr 及KCl 各1mol 溶于水中所得溶液是否相同?如将CH4及CCl4各1mol 混在一起,与CHCl3及CH3Cl 各1mol 的混合物是否相同?为什么? 答案:NaCl 与KBr 各1mol 与NaBr 及KCl 各1mol 溶于水中所得溶液相同。
因为两者溶液中均为Na+,K+,Br -, Cl -离子各1mol 。
由于CH4与CCl4及CHCl3与CH3Cl 在水中是以分子状态存在,所以是两组不同的混合物。
1.3碳原子核外及氢原子核外各有几个电子?它们是怎样分布的?画出它们的轨道形状。
当四个氢原子与一个碳原子结合成甲烷(CH4)时,碳原子核外有几个电子是用来与氢成键的?画出它们的轨道形状及甲烷分子的形状。
答案:C+624HCCH 4中C 中有4个电子与氢成键为SP 3杂化轨道,正四面体结构CH 4SP 3杂化2p y2p z2p x2sH1.4写出下列化合物的Lewis 电子式。
a.C2H4b.CH3Clc.NH3d.H2Se.HNO3f.HCHOg.H3PO4 h.C2H6 i.C2H2 j.H2SO4答案:a.C C H H CC HH HH 或 b.H C H c.H N H Hd.H S H e.H O NOf.OC H Hg.O P O O H H h.H C C HHH H HO P O O H H或i.H C C Hj.O S O HH OS H H或1.5下列各化合物哪个有偶极矩?画出其方向。
【最新】高考化学试题:有机推断(含精细解析)
CH 3CH 3 NaOH,H 2OOH OCH 3C —Cl CH 3有机碱最新高考化学复习资料有机推断第一部分 六年高考荟萃2012年高考题(2012·广东)30.过渡金属催化的新型碳—碳偶联反应是近年来有机合成的研究热点之一,如:反应①Br CHO + CH 3C —OCHCH=CH 2 一定条件下Br Br CHCHCH=CH 2 Ⅰ Ⅱ 化合物Ⅱ可由化合物合成:C 4H 7Br Δ CH 3CHCH=CH 2 CH 3C —OCHCH=CH 2Ⅲ Ⅳ(1)化合物Ⅰ的分子式(2)化合物Ⅱ与Br 2加成的产物的结构简式为 (3)化合物Ⅲ的结构简式为(4)在浓硫酸存在和加热条件下,化合物Ⅳ易发生消去反应生成不含甲基的产物,该反应的方程式为(注明反应条件),因此,在碱性条件下,由Ⅳ与CHC —Cl 反应生成Ⅱ,其反应类型为 。
(5)Ⅳ的一种同分异构体Ⅴ能发生银镜反应,Ⅴ与Ⅱ也可以发生类似反应①的反应,生成化合物Ⅵ,Ⅵ的结构简式为 (写出其中一种)。
OOH OO O(4);取代反应。
(5)能发生银镜反应说明化合物Ⅴ是四个碳的醛类,任写一种,最简单的为丁醛,根据题目给出信息反应,即可退出化合物Ⅵ的结构简式。
【考点定位】有机合成与推断(2012·福建)31.[化学一有机化学基础](13分)对二甲苯(英文名称p-xylene,缩写为PX)是化学工业的重要原料。
(1)写出PX的结构简式。
(2) PX 可发生的反应有、(填反应类型)。
(3)增塑剂(DEHP)存在如下图所示的转化关系,其中A 是PX的一种同分异构体。
① B 的苯环上存在2 种不同化学环境的氢原子,则B 的结构简式是。
② D 分子所含官能团是(填名称)。
③ C 分子有1个碳原子连接乙基和正丁基,DEHP的结构简式是( 4 ) F 是B 的一种同分异构体,具有如下特征:a.是苯的邻位二取代物;b.遇FeCl3溶液显示特征颜色;c.能与碳酸氢钠溶液反应。
无机化学练习题过渡金属元素的化学性质
无机化学练习题过渡金属元素的化学性质无机化学练习题:过渡金属元素的化学性质过渡金属元素是周期表中位于主族元素与内过渡元素之间的一组元素。
它们具有独特的化学性质,广泛应用于无机化学、有机化学、生物化学等领域。
本文将围绕过渡金属元素的化学性质展开探讨,并试图回答以下问题:过渡金属元素为什么具有多种氧化态?其复合物的特征及反应行为如何?过渡金属元素在催化反应中的应用有哪些?一、多种氧化态的原因过渡金属元素具有多种氧化态的主要原因在于其d轨道的电子结构。
与主族元素不同,过渡金属元素的d轨道不稳定,容易发生电子转移。
这种电子转移使得d轨道的能级发生变化,从而出现不同的氧化态。
以铁为例,其原子结构为[Ar] 3d^6 4s^2。
当铁失去两个电子,即形成Fe^2+离子时,电子结构变为[Ar] 3d^6。
当铁失去三个电子,形成Fe^3+离子时,其电子结构变为[Ar] 3d^5。
由于过渡金属元素具有不同的氧化态,因此可以展现出多样的化学性质和反应行为。
二、过渡金属元素的复合物1. 特征过渡金属元素与配体形成的复合物具有一系列独特的特点。
首先,复合物通常呈现出比单质金属更高的稳定性。
其次,复合物的形成导致了配体与金属中心之间的电荷转移,从而改变了金属的电子结构。
此外,复合物还表现出各种颜色,这是由于d轨道的电子跃迁所引起的。
2. 反应行为过渡金属元素复合物在溶液中具有广泛的反应行为。
典型的反应包括配位还原反应、配位置换反应和配位加成反应。
在配位还原反应中,配体能够接受或释放电子,从而改变金属离子的氧化态。
在配位置换反应中,配体与金属离子之间发生交换,形成新的配合物。
在配位加成反应中,新的配体与金属离子形成更稳定的络合物。
三、过渡金属元素在催化反应中的应用过渡金属元素由于其多种氧化态和复合物的特点,在催化反应中具有重要应用价值。
过渡金属可以提供活性位点,促进催化反应发生。
此外,金属的氧化态也可以调节催化反应的速率和选择性。
无机化学第三版下册答案第二十一章第二十章_过渡元素(一)
⽆机化学第三版下册答案第⼆⼗⼀章第⼆⼗章_过渡元素(⼀)第⼆⼗章过渡⾦属(Ⅰ)1.钛的主要矿物是什么?简述从钛铁矿中制取钛⽩的反应原理。
答:钛的主要矿物有钛铁矿FeTiO2反应原理:FeTiO3 + 2H2SO4 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2OTiOSO4 + 2H2O =TiO2?H2O↓ + H2SO4TiO2?H2O = TiO2 + H2O2.解释TiCl3和[Ti(O2)OH(H2O)4]+有⾊的原因。
O离⼦变形性较强,d—d跃迁所引起。
答:TiCl3显⾊是因为产⽣了电核跃迁,有⾊是因为-223.完成并配平下列反应⽅程式:(1) Ti + HF→(2)TiO2 + H2SO4→(3)TiCl4 + H2O→(4)FeTiO3 + H2SO4→(5)TiO2+ BaCO3→(6)TiO2 + C + Cl2→答:(1) Ti + 6HF =2H+ + TiF-2+ 2H2↑6(2)TiO2 + H2SO4 = TiOSO4 + H2O(3)TiCl4 + 2H2O = TiO2 + 4HCl↑(4)FeTiO3 + 2H2SO4 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O(5)TiO2+ BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑(煅烧)(6)TiO2 + 2C + 2Cl2 = TiCl4+ 2CO↑4.完成下列反应:(1)TiI4在真空中加热;(2)FeTiO3和碳的混合物在氯⽓中加热;(3)向含有TiCl62-的⽔溶液加⼊过量的氨;(4)向VCl3的⽔溶液中加⼊Na2SO3;(5)将VCl2的固体加到HgCl2⽔溶液中。
答:(1) TiI4 = Ti + 2I2(g)(强热)(2) FeTiO3 + 3C + 2Cl2 = Fe + TiCl4 + 3CO↑(3) TiCl62- + 6NH3 = [Ti(NH3)6]4+ + 6Cl-(4) 2VCl3 + Na2SO3 + H2O = 2VCl2 + Na2SO4+ 2HCl(5) 2VCl2 + 2HgCl2= 2VCl3 + Hg2Cl25. 根据下列实验写出有关反应⽅程式:将⼀瓶TiCl4打开瓶塞时⽴即冒⽩烟。
金属有机化学习题答案
习题答案
第一章
1、判断下列化合物中那些是金属有机化合物?
(1)NaCN (2)Bu2SnCl2 (3)EtCO2K (4)Et3Al (5)Co2(CO)8 (2)、(4)、(5)
2、(1)Bu3GeLi 三丁锗基锂,三丁基锗锂
(2)Et2AlCl 一氯二乙基合铝,二乙基铝合(一)氯
(3)i PrMgCl 一氯一异丙基合镁,(一)异丙基镁合(一)氯
(4)(CO)4MnPPh3四羰基一三苯基膦合锰
(5)k[(CH2CH2)PtCl3]·H2O 一水合三氯一乙烯合铂酸钾
(6)η5-CpMn(CO)3三羰基-eita-5-环戊二烯基合锰
(7)η5-Cp2ZrCl2二氯二-eita-5-环戊二烯基合锆,二-eita-5-环戊二烯基锆合二氯(8)Co2(CO)8八羰基合二钴
(9)IrCl(CO)(PPh3)2一羰基一氯二三苯基膦合铱,一羰基二三苯基膦铱合氯(10)RhCl(PPh3)3一氯三三苯基膦合铑,三三苯基膦铑合氯
第二章
第四章 2、
第五章
1、羰基钴络合物催化烯烃氢甲酰化反应历程.
Co 2(CO)8 + H 2
HCo(CO)43RCH=CH 2
RCH 2CH 23
RCH 2CH 2RCH 2CH 2CCo(CO)3
O
RCH 2CH
O
H 2
HCo(CO)3
2
RCH 22CCo(CO)3H H (18e)(16e)(18e)
(18e)
(16e)(16e)
2、
第七章
1、Wacker 法合成乙醛反应机理
Wacker 法反应机理
2、以烷基过氧化氢为氧化剂,钼酸酯为催化剂的烯烃环氧化反应机理。
实用催化参考答案
实用催化参考答案实用催化参考答案催化是一种在化学反应中起到促进作用的过程。
通过引入催化剂,可以加速反应速率,降低反应活化能,提高反应的选择性和效率。
催化在许多领域都有广泛的应用,包括能源转化、化学合成、环境保护等。
在本文中,将介绍几种常见的实用催化反应,并提供一些参考答案,以帮助读者更好地理解和应用催化技术。
一、氧化还原反应氧化还原反应是一类常见的催化反应。
其中,金属催化剂在氧化还原反应中起到重要的作用。
例如,铂催化剂在汽车尾气处理中的应用。
汽车尾气中的一氧化碳和氮氧化物是有害物质,铂催化剂可以将一氧化碳氧化为二氧化碳,并将氮氧化物还原为氮气。
这种反应有助于减少尾气对环境的污染。
参考答案:铂催化剂通过提供活化位点,促进了一氧化碳和氮氧化物的氧化还原反应。
一氧化碳分子在铂表面吸附,然后与氧气反应生成二氧化碳。
氮氧化物分子在铂表面吸附,然后与还原剂反应生成氮气。
这些反应在适当的温度和压力下进行,可以高效地净化汽车尾气。
二、加氢反应加氢反应是一种常见的催化反应,用于将不饱和化合物转化为饱和化合物。
例如,加氢反应可以将烯烃转化为烷烃,从而提高燃料的辛烷值。
在石油加工中,加氢反应也被广泛用于去除硫化物、氮化物和氧化物等杂质。
参考答案:加氢反应通常使用贵金属催化剂,如铂、钯等。
催化剂提供了活化位点,使得氢气与不饱和化合物之间发生反应。
在加氢反应中,氢气分子在催化剂表面吸附,并与不饱和化合物发生氢化反应。
这种反应可以选择性地将不饱和键转化为饱和键,从而实现化合物的转化和升级。
三、氧化反应氧化反应是一类重要的催化反应,用于将有机物氧化为醛、酮或羧酸。
例如,氧化反应可以将醇氧化为醛或酮,从而合成重要的有机合成中间体。
氧化反应还可以将硫化物氧化为硫酸盐,从而实现废水的处理和环境保护。
参考答案:氧化反应通常使用过渡金属催化剂,如铬、锰等。
催化剂提供了活化位点,使得氧气与有机物之间发生反应。
在氧化反应中,氧气分子在催化剂表面吸附,并与有机物发生氧化反应。
过渡金属催化理论知识
过渡金属催化剂有二大特点:Ⅰ、在反应气氛如H2、O2气下,过渡金属是以金属晶体存在。
Ⅱ、最适合用于金属催化剂的活性组份是那些最外层有1~2个S电子,次外层为d电子,d电子为大部分充满状态的元素。
金属催化作用与d电子性质、金属晶体、表面结构有关。
3d带电子填充量为94%,若平均到每个Ni原子上时,d轨道的电子填充量为9.4个电子。
即Ni金属晶体中的Ni 原子d轨道中还差0.6个电子就可被完全充满,使d轨道能量或d带能量处于最低,因而有很强的能力去获得电子,我们把这个电子差额称之为d孔穴。
20、25、36、38、40、42、46、59、61、93-102、104-106、110、144、148、149(很重要)、153、159、172(不错)、173(非常好)、177、180(以及后面连续的几页都比较重要)页有重要信息几何论和能量匹配论包括两个方面:Ⅰ、吸附物分子与活性位空间结构的几何对应关系。
Ⅱ、吸附物分子与活性位之间的能量对应关系。
EFGH晶面的Miller指数:(100)ABC晶面的Miller指数:(222)金属结构的应用在于:形成合金:当原子半径相近,而晶胞结构又相同的一些金属可以相互取代,形成结构不被破坏的合金,如,Pd—Au,Pt—Re,Cu—Ni 等合金催化剂。
低Miller指数晶面上晶格原子排布整齐,高能量的边、角原子少,原子密度高,故其表面剩余能低,稳定性高。
高Miller指数晶面则晶格排布有不规整的地方,处于高能态的边、角原子多,原子密度低,表面剩余能高,稳定性差。
表面以下面几种方式来降低晶体的总表面能:1.尽量减少向外暴露的表面积。
2.暴露表面以低表面能的晶面为主。
3.改变金属晶体外露的表面几何结构。
4.增强金属与载体间的相互作用。
改变外露的表面几何结构以减少表面能表面松弛与重构(Relaxation & Reconstruction ofSurfaces )I.表面松弛表面松弛(Relaxation):是一种对体系能量没有任何影响的微小的表面层重排(rearrangement );它仅在垂直于表面的方向上表面层间距的变化,对表面的周期性、平行性和对称性没有影响。