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有机化学(第四版)+高鸿宾版+答桉.doc

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资源描述

1、第二章 饱和烃习题(P60)(一) 用系统命名法命名下列各化合物,并指出这些化合物中的伯、仲、叔、季碳原子。(1) 1234567(2) 123453-甲基-3- 乙基庚烷 2,3-二甲基-3-乙基戊烷(3) 123456(4) 101234567892,5-二甲基-3,4- 二乙基己烷 1,1-二甲基-4-异丙基环癸烷(5) (6) 1234乙基环丙烷 2-环丙基丁烷(7) 1234567890(8) 123456789CH31,7-二甲基-4-异丙基双环 4.4.0癸烷 2-甲基螺3.5壬烷(9) 1234567(10) (CH3)C25-异丁基螺2.4 庚烷 新戊基(11) H3C (1

2、2) CH32CH22CH32-甲基环丙基 2-己基 or (1-甲基)戊基(二) 写出相当于下列名称的各化合物的构造式,如其名称与系统命名原则不符,予以改正。(1) 2,3-二甲基 -2-乙基丁烷 (2) 1,5,5-三甲基 -3-乙基己烷 (3) 2-叔丁基 -4,5-二甲基己烷CH3CH33323CH22CH2CH333325 C3CH2(3)3CH332,3,3-三甲基戊烷 2,2-二甲基 -4-乙基庚烷 2,2,3,5,6-五甲基庚烷(4) 甲基乙基异丙基甲烷 (5) 丁基环丙烷 (6) 1-丁基 -3-甲基环己烷CHCH323CH33 CH22CH23 CH22CH2332,3-二

3、甲基戊烷 1-环丙基丁烷 1-甲基 -3-丁基环己烷(三) 以 C2 与 C3 的 键为旋转轴,试分别画出 2,3-二甲基丁烷和 2,2,3,3-四甲基丁烷的典型构象式,并指出哪一个为其最稳定的构象式。解:2,3-二甲基丁烷的典型构象式共有四种: ( I) ( I) ( I )HCH3CH33C3 HCH3CH3C33 HCH3CH333()( IV )()( I ) ( I)HCH3CH3C3HCH3CH33 HCH3CH33C32,2,3,3-四甲基丁烷的典型构象式共有两种: CH3H3CCH3333 CH3CH3CH33()( I) ( I)(四) 将下列的投影式改为透视式,透视式改为投

4、影式。(1) HClCH3l3ClH3H3Cl(2) ClHC3HC3lHCl3C3l(3) ClCH3HClClH3H3(4) BrBrCH3C3BrHCH33(5) BrHC3HrC3HBrCH3BrC3(五) 用透视式可以画出三种 CH3-CFCl2 的交叉式构象:HFClCl HClFl HCllF它们是不是 CH3-CFCl2 的三种不同的构象式?用 Newman 投影式表示并验证所得结论是否正确。解:它们是 CH3-CFCl2 的同一种构象交叉式构象!从下列 Newman 投影式可以看出:HHHClClF HHHFClCl HHHClFCl(I) (I) (I)将(I)整体按顺时针

5、方向旋转 60 可得到(II),旋转 120 可得到(III)。同理,将(II)整体旋转也可得到(I) 、(III),将(III)整体旋转也可得到(I)、(II)。(六) 试指出下列化合物中,哪些所代表的是相同的化合物而只是构象表示式之不同,哪些是不同的化合物。(1) CH3Cl3HC33(2) ClCH3CH(3)2(3) CH3CH3Hl33(4) CH3CH33ClCH3(5) HCl(3)2CH3(6) C3C3CH3l3解:、是同一化合物:2,3-二甲基-2-氯丁烷;是另一种化合物:2,2-二甲基-3-氯丁烷。(七) 如果将船型和椅型均考虑在环己烷的构象中,试问甲基环己烷有几个构象异

6、构体?其中哪一个最稳定?哪一个最不稳定?为什么?解:按照题意,甲基环己烷共有 6 个构象异构体:CH3 CH3 CH3H(A) (B) (C)HC3 CH3 CH3(D) (E) (F)其中最稳定的是(A) 。因为(A)为椅式构象,且甲基在 e 键取代,使所有原子或原子团都处于交叉式构象;最不稳定的是(C)。除了船底碳之间具有重叠式构象外,两个船头碳上的甲基与氢也具有较大的非键张力。(八) 不参阅物理常数表,试推测下列化合物沸点高低的一般顺序。(1) (A) 正庚烷 (B) 正己烷 (C) 2-甲基戊烷 (D) 2,2-二甲基丁烷 (E) 正癸烷解:沸点由高到低的顺序是:正癸烷正庚烷正己烷2-

7、 甲基戊烷2,2-二甲基丁烷(2) (A) 丙烷 (B) 环丙烷 (C) 正丁烷 (D) 环丁烷 (E) 环戊烷 (F) 环己烷(G) 正己烷 (H) 正戊烷解:沸点由高到低的顺序是:FG EH DCBA(3) (A) 甲基环戊烷 (B) 甲基环己烷 (C) 环己烷 (D) 环庚烷 解:沸点由高到低的顺序是:D BCA(九) 已知烷烃的分子式为 C5H12,根据氯化反应产物的不同,试推测各烷烃的构造,并写出其构造式。(1)一元氯代产物只能有一种 (2)一元氯代产物可以有三种 (3)一元氯代产物可以有四种 (4)二元氯代产物只可能有两种 解:(1) CH3CH333(2) CH32CH22CH3

8、(3) CH3C2H33(4) C3C33H3(十) 已知环烷烃的分子式为 C5H10,根据氯化反应产物的不同,试推测各环烷烃的构造式。(1) 一元氯代产物只有一种 (2) 一元氯代产物可以有三种解: (1) (2) CH3CH3(十一) 等物质的量的乙烷和新戊烷的混合物与少量的氯反应,得到的乙基氯和新戊基氯的摩尔比是 12.3。试比较乙烷和新戊烷中伯氢的相当活性。解:设乙烷中伯氢的活性为 1,新戊烷中伯氢的活性为 x,则有:x.615. 新戊烷中伯氢的活性是乙烷中伯氢活性的 1.15 倍。(十二) 在光照下,2,2,4-三甲基戊烷分别与氯和溴进行一取代反应,其最多的一取代物分别是哪一种?通过

9、这一结果说明什么问题?并根据这一结果预测异丁烷一氟代的主要产物。解:2,2,4-三甲基戊烷的构造式为:CH32CH3333氯代时最多的一氯代物为BrCH22CH3333;溴代时最多的一溴代物为CH32CH3333Br这一结果说明自由基溴代的选择性高于氯代。即溴代时,产物主要取决于氢原子的活性;而氯代时,既与氢原子的活性有关,也与各种氢原子的个数有关。根据这一结果预测,异丁烷一氟代的主要产物为:FCH 2CH2CH3 (十三) 将下列的自由基按稳定性大小排列成序。 CH3 CH3C2H23 CH32CH33 CH3CH33解:自由基的稳定性顺序为:(十四) 在光照下,甲基环戊烷与溴发生一溴化反应

10、,写出一溴代的主要产物及其反应机理。解: CH3+ Br2hCH3Br CH3r CH3Br CH2Br+反应机理:引发: Br2h2 Br增长:CH3CH3r+CH3Br+ Br2CH3 Br+ 终止: CH3BrCH3Br+ Br2Br+rCH32 CH33(十五) 在光照下,烷烃与二氧化硫和氯气反应,烷烃分子中的氢原子被氯磺酰基取代,生成烷基磺酰氯: RH + SO2 + Cl2 RSO2Cl + HCl 此反应称为氯磺酰化反应,亦称 Reed 反应。工业上常用此反应由高级烷烃生产烷基磺酰氯和烷基磺酸钠(R-SO 2ONa)(它们都是合成洗涤剂的原料)。此反应与烷烃氯化反应相似,也是按自

11、由基取代机理进行的。试参考烷烃卤化的反应机理,写出烷烃(用 R-H 表示)氯磺酰化的反应机理。解:引发: Cl22 Cl增长: RH + lR + HCl SO2SO2RS2 + Cl2R2Cl + l 终止: SO2 +lSO2lR ClRCll + l l2 第三章 不饱和烃习题(P112)(一) 用系统命名法命名下列各化合物:(1) CH32CHC332134 (2) 对称甲基异丙基乙烯 12345CH3=CH(C3)23-甲基-2-乙基-1- 丁烯 4-甲基-2- 戊烯(3) (CH3)2C(CH3)5 12346(4) CH3C2HC3=H35123462,2,5-三甲基-3- 己炔

12、 3-异丁基-4-己烯-1- 炔(二) 用 Z,E-标记法命名下列各化合物:(1) C=H3H3ll (2) C=H3l 2C3F(E)-2,3-二氯-2-丁烯 (Z)- 2-甲基 -1-氟-1-氯-1-丁烯(3) C=BrlIF (4) C=H2C2H3H3(3)2(Z)-1-氟-1-氯-2- 溴-2- 碘乙烯 (Z)-3-异基-2- 己烯(三) 写出下列化合物的构造式,检查其命名是否正确,如有错误予以改正,并写出正确的系统名称。(1) 顺-2-甲基-3- 戊烯 (2) 反-1-丁烯C=H3HC3312345 CH2=CH23顺-4-甲基-3- 戊烯 1-丁烯 (无顺反异构)(3) 1-溴异

13、丁烯 (4) (E)-3-乙基 -3-戊烯CH3=CBr312 CH32C=H323123452-甲基 -1-溴丙烯 3-乙基-2-戊烯 (无顺反异构)(四) 完成下列反应式:解:红色括号中为各小题所要求填充的内容。(1) CH32C=H2 + HCl3 CH32CH33l(2) CF3H=C2 + HCl CF3H2C2l(3) (C3)2=C2 + Br2NaCl(CH3)2CH2BrBr (CH3)2CH2lBr (CH3)2CH2OBr+ +abBr(CH3)2CH2Br- or Cl- or H2Oa -(4) CH32CH CH32CH2OCH32CHO(1) /2(H3)2(2)

14、 2O ,-(硼氢化反应的特点:顺加、反马、不重排)(5) CH3+ Cl2 +H2OCH3OHl CH3ClO+(6) 3CH3OCH33(1) /2(BH3)2() 2O ,-(硼氢化反应的特点:顺加、反马、不重排)(7) CH32Cl250 o(A) (B)CH32l HBrROCH32Brl(8) (CH3)2CHBr(CH3)2CH3BrBr(9) CH32CH +2OHgSO42CH32CH3O(10) CO + C3OKMn4C=C3(11) (1) O3(2) H2 ,Zn O(12) Br+ Br230 Co(13) r+ NaCH(14) C=6H56H5 CH3O3 CO

15、HC6H565(五) 用简便的化学方法鉴别下列各组化合物:(1) (A) (B) (C)解:(A)B(C) KMnO4Br2Cl4 xx(2) (A) (B) (C)CH3(C2H5)2=CH3CH3(2)4CH解:(A)B(C)Br2Cl4 xxAg(NH3)2O3(六) 在下列各组化合物中,哪一个比较稳定?为什么?(1) (A) C=HH(C3)23, (B) C=HH(C3)23解:(B)中甲基与异丙基的空间拥挤程度较小,更加稳定。(2) (A) CH3, (B) CH3解:(A)中甲基与碳 -碳双键有较好的 - 超共轭,故(A)比较稳定。(3) (A) , (B) , (C) 解:(C

16、)的环张力较小,较稳定。(4) (A) , (B) 解:(A)的环张力较小,较稳定。(5) (A) , (B) , (C) 解:(C)最稳定。(6) (A) CH3, (B) CH2解:(A)的环张力很大,所以(B)较稳定。(七) 将下列各组活性中间体按稳定性由大到小排列成序:(1) CH3C3 Cl3HC3 (CH3)(A) (B) ()(2) (3)2H22()22H3(3)2CH3() () ()解:(1)CAB (2)BC A(八) 下列第一个碳正离子均倾向于重排成更稳定的碳正离子,试写出其重排后碳正离子的结构。(1) CH32CH2 (2) (CH3)2CH3 (3) (CH3)CH

17、3 (4) CH3解:题给碳正离子可经重排形成下列碳正离子:(1) CH3C3 (2) (CH3)2C2H3 (3) (3)2H(3)2 (4) 3(九) 在聚丙烯生产中,常用己烷或庚烷作溶剂,但要求溶剂中不能有不饱和烃。如何检验溶剂中有无不饱和烃杂质?若有,如何除去?解:可用 Br2/CCl4 或者 KMnO4/H2O 检验溶剂中有无不饱和烃杂质。若有,可用浓硫酸洗去不饱和烃。(十) 写出下列各反应的机理:(1) CH=2HBr CH23Br解: CH=2 CH23BrH+ CH23Br -CH3(2) CH3 CH3OH(1) /2(BH3)2() 2O , -解:CH3B21/2(BH3

18、)2CH3 CH33BCH32CH3OH3 H2O ,H -(3) CH3 BrCH3HBrRO解:该反应为自由基加成反应:引发: RO2 ROhor + HBr H + Br增长: C3 BrCH3+ Br+ HBr BrCH3BrCH3 + Br 终止: 略。(4) (CH3)2=CH2CH=C23H+CH3CH3C3解:(C3)2C2H2C=CH23H+(CH3)2=CH2CH=C23(箭头所指方向为电子云的流动方向 !)CH3CH3CH3- +CH3CH3CH3(十一) 预测下列反应的主要产物,并说明理由。解:(1) CH2=CH2CHClgl2CH3CH2CHl双键中的碳原子采取 s

19、p2 杂化,其电子云的 s 成分小于采取 sp 杂化的叁键碳,离核更远,流动性更大,更容易做为一个电子源。所以,亲电加成反应活性: C= C(2) CH2=CH2CH2LindlarCH2=CH2=CH2解释:在进行催化加氢时,首先是 H2 及不饱和键被吸附在催化剂的活性中心上,而且,叁键的吸附速度大于双键。所以,催化加氢的反应活性:叁键双键。(3) CH2=CH2CH25OHKCH2=CH2=C2O25解释:叁键碳采取 sp 杂化,其电子云中的 s 成分更大,离核更近,导致其可以发生亲核加成。而双键碳采取 sp2 杂化,其电子云离核更远,不能发生亲核加成。(4) CH2=CH2CH65CO3

20、HCH2CH2CH2O解释:双键上电子云密度更大,更有利于氧化反应的发生。(5) CH3O3 O解释:氧化反应总是在电子云密度较大处。(6) (CH3)CH=2 HICH3CH33I3解释 : C+稳定性:3C +2C +(十二) 写出下列反应物的构造式:(1) C2H4 2CO2 + H2OKMnO4 ,H+22=C(2) C6H12(1) KMnO4 ,H-, 2O(2) +(CH3)2COH + C3OHCH3C=HC33(3) 612(1) KMnO4 ,-, H2O(2) +(CH3)2O + C2H5OH(CH3)2=CH2C3(4) 610(1) KMnO4 ,H-, 2O(2)

21、 +2CH32COHCH32CH2C3(5) KMnO4 ,+2812 (H3)2CO + HOCH22COH + CO2 + H2O(CH3)2=CH2C2=2(6) AgNO3H42H ,PtC7H12 CH32CH22CH22CH3C71AgCH32C222H(十三) 根据下列反应中各化合物的酸碱性,试判断每个反应能否发生?(pKa 的近似值:ROH 为 16,NH 3 为 34,RCCH 为 25,H 2O 为 15.7)(1) RCH + NaH2RCNa + 3所以,该反应能够发生。(2) RCH + RONaRCNa + ROH所以,该反应不能发生。(3) CH3CH + NaO

22、HCH3CNa + H2O所以,该反应不能发生。(4) ROH + NaOHRONa + H2O所以,该反应不能发生。(十四) 给出下列反应的试剂和反应条件:(1) 1-戊炔 戊烷 解:CH32CH2CHCH32CH22CH3Ni2(2) 3-己炔 顺-3-己烯解:CH32CH2C3 32C=2CH3H(or P-2)lindlarH2(3) 2戊炔 反-2-戊烯 解:CH32CH2CH3C32C2=CH3HNa3(l)(4) (3)22=2(CH3)2C222OH解:(1) B26(2) H2O ,H-(CH3)2CH2=C(3)2C22C2OH(十五) 完成下列转变 (不限一步) :(1)

23、 CH3=CH2CH32CH2Br解:32 322rHBr2O(2) CH32CH22OHCH32ClH3Br解:CH32CH=2CH32CH2BrBrCH32CH22OH2SO4 Br2Cl4CH32CBrH3lNaOHC25 HBrC3H2C=2l(3) (H3)2CHBr3(CH3)2CBrH3O解: (CH3)2CHBr3 (CH3)2CBrH3O(CH3)2=CH3NaOHC25 Br2 +H2O(4) 32l2 3Cl23解:CH32CHl2 CH3l2CH3NaOHC25 2Hl3C(十六) 由指定原料合成下列各化合物(常用试剂任选):(1) 由 1-丁烯合成 2-丁醇解:CH3

24、2CH=2H2SO4CH32CH3OS2 CH32CH3OH2O(2) 由 1-己烯合成 1-己醇解:CH32CH22CH=2 CH32CH22CH22OH(1) B2H6() 2O ,-(3) CH3=C23 ClH2CH2O3解:CH3=C23 ClH2CH2O3Cl2(1mol) CH3O350 ClH2=23(4) 由乙炔合成 3-己炔解:HC CH32CH2C32CH5Br2NaH3(l)aCNa(5) 由 1-己炔合成正己醛 解:CH32CH22CHCH32CH22CH=O(1) B2H6(2) 2O ,-3(2)32O(6) 由乙炔和丙炔合成丙基乙烯基醚解:CH32CH2OCH3

25、CHCH3CH2(1) B2H6() 2O ,-2P-322O=2KOH ,(十七) 解释下列事实:(1) 1-丁炔、1-丁烯、丁烷的偶极矩依次减小,为什么?解:电负性: Csp sp2 sp3CCH键的极性: H CH CH分子的极性:1-丁炔1-丁烯丁烷(即:1- 丁炔、1-丁烯、丁烷的偶极矩依次减小)(2) 普通烯烃的顺式和反式异构体的能量差为 4.18kJmol-1,但 4,4-二甲基-2- 戊烯顺式和反式的能量差为 15.9 kJmol-1,为什么?解: CH333CHCH3CH333CHHC3顺-4,4-二甲基-2-戊烯 反-4,4- 二甲基-2-戊烯由于叔丁基的体积大,空间效应强

26、,导致在顺-4,4-二甲基 -2-戊烯中,叔丁基与甲基处于双键同侧,空间障碍特别大,能量更高。(3) 乙炔中的 CH键比相应乙烯、乙烷中的 CH键键能增大、键长缩短,但酸性却增强了,为什么?解:炔烃分子中的叁键碳采取 sp 杂化。与 sp2、sp 3 杂化碳相比,sp 杂化 s 成分更多,电子云离核更近,受核的束缚更强,电负性更大。由于 sp 杂化碳的电子云离核更近,使乙炔中的 CH键键能增大、键长缩短;由于 sp 杂化碳的电负性更大,使 CspH中的电子云更偏向碳原子一边,导致乙炔分子中氢原子更容易以 H+的形式掉下来,酸性增强。(4) 炔烃不但可以加一分子卤素,而且可以加两分子卤素,但却比

27、烯烃加卤素困难,反应速率也小,为什么?解:烯烃、炔烃与卤素的加成反应是亲电加成,不饱和键上的电子云密度越大,越有利于亲电加成。由于炔烃中的叁键碳采取 sp 杂化,电负性较大。所以,炔烃与卤素加成时,比烯烃加卤素困难,反应速率也小于烯烃。(5) 与亲电试剂 Br2、Cl 2、HCl 的加成反应,烯烃比炔烃活泼。然而当炔烃用这些试剂处理时,反应却很容易停止在烯烃阶段,生成卤代烯烃,需要更强烈的条件才能进行第二步加成。这是否相互矛盾,为什么?解:不矛盾。烯烃与 Br2、Cl 2、HCl 的加成反应都是亲电加成。由于双键碳的电负性小于叁键碳,导致双键上的 电子受核的束缚程度更小,流动性更大,更有利于亲

28、电加成反应。所以,与亲电试剂 Br2、Cl 2、HCl 的加成反应,烯烃比炔烃活泼而 Cl、 Br都是吸电子基,它们的引入,导致双键上电子云密度降低,不利于亲电加成反应的进行。所以,当炔烃用亲电试剂 Br2、Cl 2、 HCl 处理时,反应却很容易停止在烯烃阶段,生成卤代烯烃,需要更强烈的条件才能进行第二步加成(6) 在硝酸钠的水溶液中,溴对乙烯的加成,不仅生成 1,2-二溴乙烷,而且还产生硝酸- 溴代乙酯 (BrCH2CH2ONO2),怎样解释这样的反应结果?试写出各步反应式。解:溴与乙烯的加成是亲电加成反应,首先生成活性中间体环状溴翁正离子。后者可与硝酸根负离子结合得到硝酸- 溴代乙酯(B

29、rCH 2CH2ONO2):HON2 + H2OH3O+ ON2-CH2=2 + Br2 CH2CH2Br ON2-Br -CH2BrCH2BrCH2BrCH2ON2(7) (CH3)3CCH=CH2 在酸催化下加水,不仅生成产物(3)3OH(A),而且生成(CH2C(H3)O(B),但不生成 (CH3)C2H2O(C)。 试解释为什么。解:该实验现象与烯烃酸催化下的水合反应机理有关:(CH3)C=H2(CH3)CH3+ (CH3)2CH33( I) ( I)(2C+) (3C+) (A)(CH3)H3O( I)H2O- H+(B)( I)H2O- H+(CH3)2CH33与(C)相关的 C+

30、为 (H3)C2CH2(1C+),能量高,不稳定,因此产物(C)不易生成。(8) 丙烯聚合反应,无论是酸催化还是自由基引发聚合,都是按头尾相接的方式,生成甲基交替排列的整齐聚合物,为什么?解:以自由基聚合为例。若按头尾相接的方式,生成甲基交替排列的整齐聚合物,则与之相关的自由基都是二级自由基:R RCH23 RCH23CH23CH2=CH3CH2=CH3二级自由基 二级自由基RCH23CH23CH23CH2=CH3CH2=CH3 . .二级自由基CH2=CH3头尾相接、甲基交替排列的整齐聚合物反之,则会生成稳定性较差的一级自由基:R RCH23 RCH23CH23CH2=CH3CH2=CH3二

31、级自由基 一级自由基丙烯在酸催化下进行聚合反应,其活性中间体为碳正离子,其稳定性顺序同样为:三级二级一级碳正离子。(十八) 化合物(A)的分子式为 C4H8,它能使溴溶液褪色,但不能使稀的高锰酸钾溶液褪色。1 mol (A)与 1mol HBr 作用生成(B) ,(B)也可以从(A)的同分异构体(C)与 HBr 作用得到。 (C)能使溴溶液褪色,也能使稀和酸性高锰酸钾溶液褪色。试推测(A) 、(B)和(C)的构造式。并写出各步反应式。解:(A) CH3(B) CH32CH3Br(C) 32=CH2 或 3=3反应式略。(十九) 分子式为 C4H6 的三个异构体(A) 、(B)、(C),可以发生

32、如下的化学反应:(1) 三个异构体都能与溴反应,但在常温下对等物质的量的试样,与(B)和(C)反应的溴量是(A) 的 2 倍;(2) 三者都能 HCl 发生反应,而(B)和(C)在 Hg2+催化下与 HCl 作用得到的是同一产物;(3) (B) 和(C)能迅速地与含 HgSO4 的硫酸溶液作用,得到分子式为 C4H8O 的化合物;(4) (B)能与硝酸银的溶液反应生成白色沉淀。试写出化合物(A) 、(B)和 (C)的构造式,并写出有关的反应式。解:(A) (B) CH32CH (C) CH3CH3有关的反应式略。(二十) 某化合物(A)的分子式为 C7H14,经酸性高锰酸钾溶液氧化后生成两个化

33、合物(B) 和(C)。(A)经臭氧化而后还原水解也得相同产物(B)和(C)。试写出(A)的构造式。解: (CH3)2=CH233(A)(C3)2=C233(A)(1) O3(2) H2 ,ZnKMnO4H+CH33 + CH32CH3OOC3H3 + CH32CH3O(二十一) 卤代烃 C5H11Br(A)与氢氧化钠的乙醇溶液作用,生成分子式为 C5H10的化合物(B) 。(B) 用高锰酸钾的酸性水溶液氧化可得到一个酮(C)和一个羧酸(D) 。而(B)与溴化氢作用得到的产物是(A)的异构体(E) 。试写出(A) 、(B) 、(C) 、(D)和(E)的构造式及各步反应式。解:CH3CH33BrC

34、H3=CH33CH3=O3CH3OCH3CH233Br(A) (B) (C) (D) (E)各步反应式:CH3CH33Br CH3=CH33 CH3=O3CH3OHCH3CH233Br(A) (B) () (D)(E)NaOHC25 KMnO4H+Hr +(二十二) 化合物 C7H15Br 经强碱处理后,得到三种烯烃(C 7H14)的混合物(A)、(B)和(C)。这三种烯烃经催化加氢后均生成 2-甲基己烷。(A) 与 B2H6 作用并经碱性过氧化氢处理后生成醇(D)。(B)和(C) 经同样反应,得到(D)和另一异构醇(E)。写出(A)(E)的结构式。再用什么方法可以确证你的推断?解:C 7H1

35、5Br 的结构为:CH3CH2C2H33Br(A)(E)的结构式: (B)(A)CH3=CH2C2H33 (C)CH2=H22CH33CH3C=HC233(D) (E)CH3CH2C2H33O CH3C2HC233O将(A)、(B) 、(C)分别经臭氧化-还原水解后,测定氧化产物的结构,也可推断 (A)、(B)、(C)的结构: (A)CH3=CH2C2H33 (1) O3(2) H2/ZnCH3=O + =CH2C2H33O=CH2C3+(B)(1) O3(2) H2/ZnCH3C23(C)(1) O3(2) H2/Zn2=O +H3C2H23O(二十三) 有 (A)和(B)两个化合物,它们互

36、为构造异构体,都能使溴的四氯化碳溶液褪色。(A) 与 Ag(NH3)2NO3 反应生成白色沉淀,用 KMnO4 溶液氧化生成丙酸(CH 3CH2COOH)和二氧化碳;(B)不与 Ag(NH3)2NO3 反应,而用 KMnO4 溶液氧化只生成一种羧酸。试写出(A)和(B)的构造式及各步反应式。解: CH32CH(A) CH3CH3(B)各步反应式:CH32CH(A)+ Br2CH32CBr2Hr2Cl4Ag(NH3)2O3KMnO4CH32CAgCH32CHCH32CHCH32COH + CO2 ()3Br2r2333+ Br2l4(B)CH3CH3KMnO42CH3O33Ag(NH3)2O3x

37、(二十四) 某化合物的分子式为 C6H10。能与两分子溴加成而不能与氧化亚铜的氨溶液起反应。在汞盐的硫酸溶液存在下,能与水反应得到 4-甲基-2-戊酮和 2-甲基-3-戊酮的混合物。试写出 C6H10 的构造式。解: CH3CH33(二十五) 某化合物 (A),分子式为 C5H8,在液氨中与金属钠作用后,再与 1-溴丙烷作用,生成分子式为 C8H14 的化合物(B)。用高锰酸钾氧化(B)得到分子式C4H8O2 为的两种不同的羧酸(C)和(D) 。(A)在硫酸汞存在下与稀硫酸作用,可得到分子式为 C5H10O 的酮(E)。试写出(A)(E)的构造式及各步反应式。解: CH3CH2C2H33CH3

38、CH3(A) (B)(C) (D) (E)3COC32C2OC33CH3O各步反应式: NaH3(l) CH3CH2C2H33CH3C3(A) (B)CH3CNa3CH32CH2BrCH3CH2C2H33(B) KMnO4(C) (D)H3OHC3CH32CH2O+CH3CH3(A) (E)CH33CH3O2SO4 +H2Og4第四章 二烯烃和共轭体系习题(P147)(一) 用系统命名法命名下列化合物:(1) CH2=CH=(3)2(2) CH3=C(H3)24-甲基 -1,3-戊二烯 2-甲基 -2,3-戊二烯(3) CH2=CH=C=H33(4) C=H=C2H32-甲基 -1,3,5-己

39、三烯 (3Z)-1,3-戊二烯(二) 下列化合物有无顺反异构现象:若有,写出其顺反异构体并用 Z,E-命名法命名。 (1)2-13-(2)1,3- (3),5-4,355解:(1) 无;(2) 有;(3E)-1,3-戊二烯, (3Z)-1,3-戊二烯;(3) 有;(3Z,5Z)-3,5-辛二烯, (3Z,5E) -3,5-辛二烯,(3E,5E) -3,5-辛二烯;(4) 有;(3E)-1,3,5-己三烯, (3Z)-1,3,5-己三烯;(5) 无(三) 完成下列反应式:解:红色括号中为各小题所要求填充的内容。(1) + HOCH=COHCOH(2) CH+(3) COH3COH3+COH33H

40、(4) CO3COH3+HCO3CH3O(5) + RMgXMgX+ RH(6) O+ COH3(7) CH+ CHO(8) CH2l+ CH2lKMnO4H+ ,HOCH2C2H2COH2l(A) (B)(9) CH3CH3hCH3CH3(10) 3CH3CH33HCH3CH33C3(四) 给出下列化合物或离子的极限结构式,并指出哪个贡献最大?(1)CH3N (2) (CH3)2=CH(CH3)2 (3) CH2=CH2(4) (5) 23O(6) CH3CH=2O解: (1) CH3NCH3NCH3N贡献最大(非电荷分离)(2) (CH3)2=CH(CH3)2(CH3)2CH=(3)2结构

41、相似,二者贡献一样大(3) CH2=CH2CH2=CH2结构相似,二者贡献一样大(4) . .各共振结构式结构相似,能量相同,对真实结构的贡献相同。(5) CH2CH3O CH2CH3O- CH3CH2O贡献最大(与电负性预计相同 )(6) CH3CH2OCH3CH2OCH3CH2O贡献最大(共价键最多)(五) 化合物 CH2=NO2和 CH2=OCH3同 C2=H2相比,前者 C=C 双键的电子云密度降低,而后者 C=C 双键的电子云密度升高。试用共振论解之。解: CH2=NO2的真实结构可用共振论表示如下:CH2=NO- CH2=NO-(I) (I)其中(II)对真实结构的贡献就是使 C=

42、C 双键带部分正电荷,电子云密度降低。CH2=OCH3的真实结构可用共振论表示如下: 2=CHOC3CH2=OCH3(I) (I)其中(II)对真实结构的贡献就是使 C=C 双键带部分负电荷,电子云密度升高。(六) 解释下列反应:(1) Br BrBrr+ 2Br2(2) CH2 CH2BrNBSCl4 ,解:(1) Br BrBrrBr2r Brr21,4-1,6-(2) NBSBr2Br22 BrCH2+ Br CH2 CH2+ Br2 + BrCH2rCH2 (七) 某二烯烃与一分子溴反应生成 2,5-二溴-3-己烯,该二烯烃若经臭氧化再还原分解则生成两分子乙醛和一分子乙二醛 (O=CH

43、-CH=O)。试写出该二烯烃的构造式及各步反应式。解:该二烯烃的构造式为: CH3=CH=CH3 2,4-己二烯各步反应式略。(八) 3-甲基-1,3- 丁二烯与一分子氯化氢加成,只生成 3-甲基-3-氯-1- 丁烯和 3-甲基-1-氯-2-丁烯,而没有 2-甲基-3-氯-1-丁烯和 3-甲基-1-氯-2-丁烯。试简单解释之,并写出可能的反应机理。解:由于 C+稳定性:CH2=CH33CH3CH=23所以,只有与CH3CH=23相关的产物生成:CH2=CH=23 CH3CH=23H+CH3CH=23l CH3CH32+l-l- CH3CH32l(九) 分子式为 C7H10 的某开链烃 (A),

44、可发生下列反应:(A)经催化加氢可生成3-乙基戊烷;(A) 与硝酸银氨溶液反应可产生白色沉淀;(A) 在 Pd/BaSO4 催化下吸收 1 mol H2 生成化合物(B), (B)能与顺丁烯二酸酐反应生成化合物 (C)。 试写出(A)、(B)、(C)的构造式。解:CH=C 32H3 CH=CH 3232 O(A) (B) (C)(十) 下列各组化合物分别与 HBr 进行亲电加成反应,哪个更容易?试按反应活性大小排列顺序。(1)CH3=CH3, CH2=CH=2 , CH3=CH=CH2 , C2=C=2 3(2)1,3-丁二烯, 2-丁烯, 2-丁炔解:(1) 反应活性顺序:CH2=C=H2

45、33 C3H=CH=C2 H2=CH=C2 3 3(考虑 C+稳定性!)(2) 反应活性顺序为: 1,3-丁二烯 2-丁烯 2-丁炔 (考虑 C+稳定性!)(十一) 下列两组化合物分别与 1,3-丁二烯(1)组或顺丁烯二酸酐(2) 组进行Diels-Alder 反应,试将其按反应活性由大到小排列成序。(1)(A) CH3(B) CN(C) CH2l(2)(A)CH2=CH=2 3(B) CH2=CH=2 (C) C=C=2 (H3)(H3)解:反应活性:(1) BCA; (2) AB C (C 难以形成 s-顺式构型,不反应)(十二) 试用简单的化学方法鉴别下列各组化合物:(1) 己烷, 1-

46、己烯, 1-己炔, 2,4-己二烯(2) 庚烷, 1-庚炔, 1,3-庚二烯, 1,5-庚二烯解:(1) CH3(2)4CH3CH2=(CH2)33(2)333= Ag(NH3)2O3Br2/Cl4xxxKMnO4(2) CH3(2)5CH3CH2=CH=(CH2)3(2)43 xxxKMnO4 Br2/Cl42(2) 3 Ag(NH3)2O3(十三) 选用适当原料,通过 Diels-Alder 反应合成下列化合物。(1)CH2l(2) CO(3) CH33CH3O(4) CH2lCll(5) CO(6) CN解:(1) CH2lCH2l+(2) COCO +O2V2O5(3) O+ CH33

47、CH3O(4) CH2lCllCH2l+ CH2lCl2(5) COCO+(6) +CNH CN(十四) 三个化合物(A) 、(B)和(C),其分子式均为 C5H8,都可以使溴的四氯化碳溶液褪色,在催化下加氢都得到戊烷。(A)与氯化亚铜碱性氨溶液作用生成棕红色沉淀,(B)和(C) 则不反应。 (C)可以顺丁烯二酸酐反应生成固体沉淀物,(A)和(B)则不能。试写出(A)、(B) 和(C)可能的构造式。解:(A) CH32CH2CH (B) CH3CH23 or C2=2=2(C) CHCHCH3(十五) 1,2-丁二烯聚合时,除生成高分子聚合物外,还有一种二聚体生成。该二聚体可以发生如下的反应:(1) 还原后可以生成乙基环己烷;(2) 溴化时可以加上两分子溴;(3) 氧化时可以生成 -羧基己二酸HOCH2C2H2COHO根据以上事实,试推测该二聚体的构造式,并写出各步反应式。解:该二聚体的构造式为:各步反应式略。第五章 芳烃 芳香性(一) 写出分子式为 C9H12 的单环芳烃的所有同分异构体并命名。解:CH22C3 CH(3)2CH325CH3C25

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