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2015年,中国药学家屠呦呦获得诺贝尔生理学和医学奖,其突出贡献是创制新型抗疟药青蒿素和双氢青蒿素.青蒿素是从黄花蒿中提取得到的一种无色针状晶体,双氢青蒿素是青蒿素的重要衍
题目详情
2015年,中国药学家屠呦呦获得诺贝尔生理学和医学奖,其突出贡献是创制新型抗疟药青蒿素和双氢青蒿素.青蒿素是从黄花蒿中提取得到的一种无色针状晶体,双氢青蒿素是青蒿素的重要衍生物,抗疟疾疗效优于青蒿素.请回答下列问题:
(1)组成青蒿素的三种元素电负性由大到小排序是___,画出基态O原子的价电子排布图___;
(2)一个青蒿素分子中含有___个手性碳原子;
(3)双氢青蒿素的合成一般是用硼氢化钠(NaBH4)还原青蒿素.硼氢化物的合成方法有:
2LiH+B2H6=2LiBH44NaH+BF3═NaBH4+3NaF①写出BH4-的等电子体___(分子、离子各写一种);
②1976年,美国科学家利普斯康姆(W.N.Lipscomb)因提出多中心键的理论解释B2H6的结构而获得了诺贝尔化学奖.B2H6分子结构如图,2个B原子和一个H原子共用2个电子形成3中心二电子键,中间的2个氢原子被称为“桥氢原子”,它们连接了2个B原子.则B2H6分子中有___种共价键,B原子的杂化方式为___;
③NaBH4的阴离子中一个B原子能形成4个共价键,而冰晶石(Na3AlF6)的阴离子中一个Al原子可以形成6个共价键,原因是___;
④NaH的晶胞如图,则NaH晶体中阳离子的配位数是___;设晶胞中阴、阳离子为刚性球体且恰好相切,求阴、阳离子的半径比
=___.
(1)组成青蒿素的三种元素电负性由大到小排序是___,画出基态O原子的价电子排布图___;
(2)一个青蒿素分子中含有___个手性碳原子;
(3)双氢青蒿素的合成一般是用硼氢化钠(NaBH4)还原青蒿素.硼氢化物的合成方法有:
2LiH+B2H6=2LiBH44NaH+BF3═NaBH4+3NaF①写出BH4-的等电子体___(分子、离子各写一种);
②1976年,美国科学家利普斯康姆(W.N.Lipscomb)因提出多中心键的理论解释B2H6的结构而获得了诺贝尔化学奖.B2H6分子结构如图,2个B原子和一个H原子共用2个电子形成3中心二电子键,中间的2个氢原子被称为“桥氢原子”,它们连接了2个B原子.则B2H6分子中有___种共价键,B原子的杂化方式为___;
③NaBH4的阴离子中一个B原子能形成4个共价键,而冰晶石(Na3AlF6)的阴离子中一个Al原子可以形成6个共价键,原因是___;
④NaH的晶胞如图,则NaH晶体中阳离子的配位数是___;设晶胞中阴、阳离子为刚性球体且恰好相切,求阴、阳离子的半径比
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▼优质解答
答案和解析
(1)组成青蒿素的三种元素为H、C、O,元素的非金属性越强,电负性越强,非金属性:O>C>H,则H、C、O三种元素的电负性由大到小的顺序是O>C>H,基态O原子最外层有6个电子,即价电子数为6,所以氧原子的价电子的排布图为,
故答案为:O>C>H;;
(2)碳原子周围连有四个不同的原子或原子团即为手性碳,根据青蒿素的结构简式可知,青蒿素分子中含有7个手性碳原子,
故答案为:7;
(3)①原子总数相同、价电子总数相同的微粒互为等电子体,所以与BH4-的等电子体的分子为CH4,离子为NH4+,
故答案为:CH4、NH4+;
②根据B2H6分子的结构可知,B2H6分子中有B-H共价键,另外还3中心二电子键,所以B2H6分子中有2种共价键,每个B原子周围有4个共价键,所以B原子的杂化方式为sp3,
故答案为:2;sp3;
③B原子核外层只有两个电子层,所以B原子价电子层上没有d轨道,而Al原子核外层只有三个电子层,Al原子价电子层上有d轨道,所以NaBH4的阴离子中一个B原子能形成4个共价键,而冰晶石(Na3AlF6)的阴离子中一个Al原子可以形成6个共价键,
故答案为:B原子价电子层上没有d轨道,Al原子价电子层上有d轨道;
④根据NaH的晶胞结构图可知,NaH晶体中每个钠离子周围有6个氢负离子,所以NaH晶体中阳离子的配位数是6,设晶胞中阴、阳离子为刚性球体且恰好相切,如图所示,则NaH晶体中阴阳离子的最短距离为a的一半即
,阳离子的半径为对角线的
,即为
a,所以阴离子的半径为即
-
a,所以阴离子半径与阳离子半径之比为
=
-1=0.414,
故答案为:6;0.414.
故答案为:O>C>H;;
(2)碳原子周围连有四个不同的原子或原子团即为手性碳,根据青蒿素的结构简式可知,青蒿素分子中含有7个手性碳原子,
故答案为:7;
(3)①原子总数相同、价电子总数相同的微粒互为等电子体,所以与BH4-的等电子体的分子为CH4,离子为NH4+,
故答案为:CH4、NH4+;
②根据B2H6分子的结构可知,B2H6分子中有B-H共价键,另外还3中心二电子键,所以B2H6分子中有2种共价键,每个B原子周围有4个共价键,所以B原子的杂化方式为sp3,
故答案为:2;sp3;
③B原子核外层只有两个电子层,所以B原子价电子层上没有d轨道,而Al原子核外层只有三个电子层,Al原子价电子层上有d轨道,所以NaBH4的阴离子中一个B原子能形成4个共价键,而冰晶石(Na3AlF6)的阴离子中一个Al原子可以形成6个共价键,
故答案为:B原子价电子层上没有d轨道,Al原子价电子层上有d轨道;
④根据NaH的晶胞结构图可知,NaH晶体中每个钠离子周围有6个氢负离子,所以NaH晶体中阳离子的配位数是6,设晶胞中阴、阳离子为刚性球体且恰好相切,如图所示,则NaH晶体中阴阳离子的最短距离为a的一半即
a |
2 |
1 |
4 |
| ||
4 |
a |
2 |
| ||
4 |
| ||||||
|
2 |
故答案为:6;0.414.
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