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有机化学(第五版)下册课后答案 李景宁.doc

上传人:tangtianxu1 文档编号:2836022 上传时间:2018-09-28 格式:DOC 页数:48 大小:1.77MB
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1、第十二章 羧酸 (P 32-33)1.命名下列化合物或写出结构式:(1) 3-甲基丁酸 (2) 3-对氯苯基丁酸(3) 间苯二甲酸 (4) 9,12-十八碳二烯酸(5) 4-甲基己酸 CH 3CH2CH(CH3)CH2CH2COOH (6) 2-羟基丁二酸 HOOCCH(OH)CH2COOH(7) 2-氯-4-甲基苯甲酸 (8) 3,3,5-三甲基辛酸 2.试以反应式表示乙酸与下列试剂的反应3.区别下列各组化合物:4.指出下列反应的主要产物:(第四版保留)(1)C6H5CH2Cl 干 醚Mg C6H5CH2MgCl (1) CO2(2) H2OC6H5CH2COOH SOCl2 C6H5CH2

2、COCl4.完成下列转变:5、怎样由丁酸制备下列化合物?6、解: 7、指出下列反应中的酸和碱。按 lewis 酸碱理论:凡可接受电子对的分子、离子或基团称为酸,凡可给予电子对的分子、离子或基团成为碱。8.(1)按酸性降低的次序排列下列化合物:酸性: 水乙炔 氨; 酸性: 乙酸环戊二烯乙醇乙炔(2)按碱性降低的次序排列下列离子:碱性: CH3 HCC CH3O 碱性: (CH3)3CO (CH3)2CHO CH3O9. 解:化合物 A 有一个不饱和度,而其氧化产物 B 含有两个不饱和度。产物DC5H10有一个不饱和度。从题意可知:D 的结构式可能为环戊烷;C 的结构为环戊酮;B 的结构为己二酸;

3、A 的结构式为环己醇。10解:(1)由题意:该烃氧化成酸后,碳原子数不变,故为环烯烃,通式为 CnH2n-2。(2)该烃有旋光性,氧化后成二元酸,所以分子量=66*2=132。故二元酸为CH3CH(CH2COOH)COOH11.由题意:m/e=179,所以马尿酸的分子量为 179,它易水解得化合物 D 和E,D 的 IR 谱图:3200-2300cm -1为羟基中 O-H 键的伸缩振动。 1680 为共扼羧酸的 C=O 的伸缩振动;1600-1500cm -1是由二聚体的 O-H 键的面内弯曲振动和 C-O 键的伸缩振动之间偶合产生的两个吸收带; 750cm -1和 700cm-1是一取代苯的

4、 C-H 键的面外弯曲振动。再由化学性质知 D 为羟酸,其中和当量为1211,故 D 的 分子量为 122,因此, 又由题意:E 为氨基酸,分子量为 75,所以 E 的结构为 H2NCH2COOH。第十三章 羧酸衍生物(P 77-78)1.说明下列名词: 酯、油脂、皂化值、干性油、碘值、非离子型洗涤剂。酯:是羧酸分子和醇分子间脱水形成的产物。油脂:是高级脂肪酸的甘油醇酯。皂化值:是指完全皂化 1克油脂所需的 KOH的质量(以 mg为单位)。干性油:是指那些在空气中放置后能逐渐变成有韧性的固态薄膜的油。碘值:是指 100克油脂完全加成时所能吸收的碘的质量(以克为单位)。非离子型洗涤剂:此处实指非

5、离子型表面活性剂,即在水溶液中不离解出正负离子的表面活性剂(此处的非离子型表面活性剂起主要的洗涤去污作用)。2.试用方程式表示下列化合物的合成路线:(1) 由氯丙烷合成丁酰胺;(2) 由丁酰胺合成丙胺(3) 由邻氯苯酚、光气、甲胺合成农药“害扑威”或先醇解后氨解也可。3.用简单的反应来区别下列各组化合物:(1)解:前一化合物与水几乎不反应,而后一化合物因水解而冒烟。(2) 丙酸乙酯与丙酰胺解:分别与氢氧化钠水溶液作用,并加热,有氨气放出(使红色石蕊试纸变蓝色)者为丙酰胺,否则为丙酸乙酯。(3) CH3COOC2H5 和 CH3CH2COCl解:前一化合物与水不反应,而后一化合物因水解而冒烟。(

6、4) CH3COONH4 和 CH3CONH2解:在常温下与氢氧化钠水溶液作用,有氨气放出(使红色石蕊试纸变蓝色)者为乙酸铵,否则为乙酰胺。注:此试验不需加热,否则乙酰胺因水解也有氨气放出。(5) (CH3CO)2O 和 CH3COOC2H5解:用适量热水试之,乙酸酐因水解而溶解于水,乙酸乙酯因难以水解而不溶于水。或用碱性水溶液彻底水解,再将水解液进行碘仿反应,呈阳性者为乙酸乙酯,呈阴性者为乙酸酐。4.由 合成解:5.由丙酮合成 (CH 3)3CCOOH解:种用酮的双分子还原,片呐醇重排反应和碘仿反应进行合成。6.由五个碳原子以下的化合物合成:解:顺式烯烃,最常用的合成方法是炔烃的顺式还原,用

7、 Lindlar催化剂最好。7.由 -十一烯酸(CH 2=CH(CH2)8COOH)合成 H5C2OOC(CH2)13COOC2H5。解:目标产物比原料增加了碳原子,为此必须选用合适的增长碳链方向。8、由己二酸合成解:从 6个碳缩成为 5个碳,正好是一个 位碳进攻酯基碳的结果,宜用酯缩合反应。目标分子中的乙基酮的 位,可以用卤代烃引入。9由丙二酸二乙酯合成 解:分析乙酸单元后可见,目标产物只需在丙二酸分子中引入亚乙基即可。合成路线如下10由 合成解:或11由 合成解:硝酸具有氧化性,易将酚类氧化,需先进行“保护”。12、由 合成解:目标产物是在原甲基的邻位再导入烃基,显然要用上苯环上的烷基化反

8、应或酰基化反应,即以 Freidel-Crafts反应为主。13由 合成解:14由苯合成解:15.某化合物 A的熔点为 85C,MS 分子离子峰在 480m/e,A 不含卤素、氮和硫。A的 IR在 1600cm-1以上只有 30002900cm-1 和 1735cm-1有吸收峰。A 用NaOH水溶液进行皂化,得到一个不溶于水的化合物 B,B 可用有机溶剂从水相中萃取出来。萃取后水相用酸酸化得到一个白色固体 C,它不溶于水,m.p.6263C,B 和 C的 NMR证明它们都是直链化合物。B 用铬酸氧化得到一个中和当量为 242的羧酸,求 A和 B的结构。解:(1) MS 分子离子峰在 480m/

9、e,说明化合物分子量为 480;(2) 题目已知醇为直链醇,酸为直链酸;(3) A能皂化,说明 A为羧酸酯;(4) B氧化后所得羧酸的分子量为 242,则其式量符号下式关系:CnH2n+1COOH = 242,解得: n = 14所以 B为: CH 3(CH2)14OH ,式量为 228。(5) C的分子量为 480-227+17 = 270,则 C的式量应符合:CnH2n+1COOH = 270,解得: n = 16所以 C为: CH3(CH2)15COOH 。综合起来,化合物 A的结构为: CH 3(CH2)15COO(CH2)14CH31735处为 C=O 伸缩振动吸收,30002900

10、 处为饱各 CH键伸缩振动吸收。(注:此题有误,中和当量为 242 的羧酸改为中和当量为 256)A C15H31COOC16H33 B 的结构为 C16H33OH第十四章 含氮有机化合物(P 125-129)1. 给出下列化合物的名称或写出结构式:(1)对硝基氯化苄 (2)1,4,6-三硝基萘 (3)苦味酸 (4) (6) 3-氨基戊烷 (7)2-氨基丙烷或异丙胺(8)二甲基乙基胺或 N,N-二甲基乙胺 (9)N-乙基苯胺(10)顺-4-甲基环己胺 (11)N-甲基间甲苯胺 (12)2,4-二羟基偶氮对硝基苯或对硝基偶氮-2,4-二羟基苯 (13)3-氰基-5-硝基氯化重氮苯 2.按其碱性的

11、强弱排列下列各组化合物,并说明理由:(1) 吸电子基使碱性降低,供电子基使碱性增强,所以有:(2) 吸电子基使碱性降低,供电子基使碱性增强,所以有:2. 比较正丙醇、正丙胺、甲乙胺、三甲胺和正丁烷的沸点高低并说明理由:解:五种化合物中,按形成氢键的可能、能力可推知其沸点从高到低的次序是:正丙醇 正丙胺 甲乙胺 三甲胺 正丁烷97.4 47.8 36.5 2.5 -0.54.如何完成下列转变:(1) (2)(3) (4) 5.完成下列反应,并指出最后产物的构型是(R)或(S):解:反应的前两步都不涉及到手性碳,反应的第三步为 Hofmann重排,转移基团在分子内转移,其构型保持不变。由于分子组成

12、而变了,旋光性可能改变,也可能不变,此处测定结果为左旋。6.完成下列反应:(1)该题如果改换一下甲基的位置,则情况不同,如下:(2) (3) (4)或 (5) 利用 Hofmann重排反应(降级反应)来完成缩碳:(6) 利用卤代烃的氰解来增加一个碳原子:(7)(8) 芳环上的亲核取代反应,先加成后消去: (9) 不对称酮形成烯胺后,再进行烃基化时,烃基化主要发生在取代基较少的 位。与普通碱催化反应正好相反。(10) 含 -H 的氧化叔胺在加热时发生顺式消除反应(协同反应)生成烯烃和R2NOH:7.指出下列重排反应的产物:(1)碳正离子的形成及其重排:(2)碳正离子的形成及其重排:(3)碳正离子

13、的形成及其重排:片呐醇重排反应:(4)碳正离子的形成及其重排:片呐醇重排反应: (5)碳正离子的形成及其重排:片呐醇重排反应: (6) Wolff重排:(7) Beckmann重排:(8) Baeyer-Villiger重排:8.解释下述实验现象:(1)对溴甲苯与 NaOH在高温下反应,生成几乎等量的对和间甲苯酚。(2)2,4-二硝基氯苯可以由氯苯硝化得到,但如果反应产物用 NaHCO3水溶液洗涤除酸,则得不到产品。解:(1)溴苯一般不易发生亲核取代反应,该反应是经过苯炔中间体历程进行的,表示如下:解:(2)氯苯可以直接硝化生成 2,4-二硝基氯苯,但 2,4-二硝基氯苯因两个硝基的吸电子作用

14、,使其很易水解,生成 2,4-二硝基苯酚,所以得不到 2,4-二硝基氯苯的产物。9.请判断下述霍夫曼重排反应能否实现,为什么?(原第四版)解:该反应不能实现,因为仲胺分子中 N原子上没有两个可被消去的基团,无法形成氮烯中间体.9. 完成下列反应的反应历程。(3)解:本题为 Hofmann 重排类型的题目。只是反应体系发生了变化,NaOH 水溶液改变了 CH3ONa 的甲醇溶液,所以最后形成的是较稳定的氨基甲酸甲酯, ,而不是易分解的氨基甲酸。10. 从指定原料合成:(1)从环戊酮和 HCN制备环己酮;(2)从 1,3-丁二烯合成尼龙-66 的两个单体-己二酸和己二胺;(3)由乙醇、甲苯及其他无

15、机试剂合成普鲁卡因(4)由简单的开链化合物合成(1)解:(2)解:(3)解:(4)解:11.选择适当的原料经偶联反应合成:(1)2,2-二甲基-4-硝基-4-氨基偶氮苯(第四版)第五版: 2,2-二甲基-4-氨基偶氮苯(2)解:12.从甲苯或苯开始合成下列化合物:(1)间氨基苯乙酮(2)邻硝基苯胺(3)间硝基苯甲酸(4)1,2,3-三溴苯(5) (6) 13.试分离下列各组化合物(1)PhNH 2、PhNHCH 3和 PhN(CH3)2的混合物:(2)14.利用简便的化学试剂鉴别丙胺、甲基乙基胺和三甲胺试剂 丙胺 甲基乙基胺 三甲胺(1)对甲基苯环磺酰氯生成白色固体 生成白色固体 不反应(2)

16、NaOH 溶液 白色固体溶解 固体不溶解15.某化合物 C8H9NO2(A)在 NaOH 中被 Zn 粉还原产生 B,在强酸性下 B重排生成芳香胺 C,C 用 HNO2处理,再与 H3PO2反应生成 3,3-二乙基联苯(D)。试写出 A、B、C 和 D 的结构式。解:16.某化合物 A,分子式为 C8H17N,其核磁共振谱无双重峰,它与 2mol碘甲烷反应,然后与 Ag2O(湿)作用,接着加热,则生成一个中间体 B,其分子式为 C10H21N。B 进一步甲基化后与湿的 Ag2O 作用,转变为氢氧化物,加热则生成三甲胺、1,5-辛二烯和 1,4-辛二烯混合物。写出 A和 B的结构式。解:能与两摩

17、尔碘甲烷反应,说明为一个仲胺。根据产物烯的位置可推知:NMR无双重峰,说明其旁没有单个 H。这句话排除了如下结构式的可能:16.化合物 A分子式为 C15H17N,用苯磺酰氯和 KOH 溶液处它没有作用,酸化该化合物得到一清晰的溶液,化合物 A的核磁共振谱如下图所示,试推导出化合物 A的结构式。解:化合物分子式为,C 15H17N,不饱和度为 8,分子中可能含 2个苯环。结合NMR谱图可得:18.请用概念图或思维导图的形式总结芳香烃衍生物的合成方法。第十五章 含硫和含磷有机化合物 (P 163-165)1 写出下列化合物的结构式:(1) 硫酸二乙酯 (2)甲磺酰氯(3)对硝基苯磺酸甲酯 (4)

18、磷酸三苯酯(5)对氨基苯磺酰胺 (6)2,2-二氯代乙硫醚(7)二苯砜 (8)环丁砜(9)苯基亚膦酸乙酯 (10)苯基亚膦酰氯(11)9-BBN (9-硼双环(3,3,1)-壬烷)9-BBN2.命名下列化物:2羟基乙硫醇 巯基乙酸对磺酸基苯甲酸 对甲苯磺酸甲酯羟甲基乙基硫醚或乙硫基甲醇 碘化二甲基环己基锍 氯化四羟甲基鏻 N甲基对甲苯磺酰胺苯基膦酸二乙酯或 O,O二乙基苯膦酸酯 甲基乙基亚膦酰氯(11)(C 6H5)3SiOH (12) (CH3)3O-Si(CH3)3三苯基硅醇 三甲基叔丁氧基硅烷3用化学方法区别下列化合物:(1)(2)(3)(4)解:(1)乙硫醇能溶于稀的氢氧化钠溶液中,而

19、二甲硫醚不溶。(2)分别加入碳酸钠溶液,有二氧化碳气体逸出的为乙磺酸,无则为甲磺酸甲酯。(3)硫醇可溶于稀的氢氧化钠溶液中,而醇不溶。(4)前者不易水解,后者更易水解,后者不潮湿的空气中会水解冒烟。4.试写出下列反应的主要产物:解:(1) (2)(3) (4) (5)5.完成下列转化:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)6.使用有机硫试剂或有机磷试剂,以及其他有关试剂,完成下列合成:(1)(2)(3)解:(1)(2)(3)第十七章 周环反应1.推测下列合物电环化时产物的结构:2.推测下列环加成反应的产物的结构:3.马来酸酐和环庚三烯反应,给出的产物如下。试说明这个产物的合理性。环庚三烯的 电子是 4n+2 体系,加热是进行对旋电环化,然后再与马来酸酐进行(4+2)环加成反应,由于环状二烯的 LUMO 相互作用,可产生对称性允许的次级效应,有利于形成内型过渡态,最后生成内型产物。4 指出下列反应过程所需条件:

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