1、第二章 烷烃习题解答1( 1) 2,5二甲基3乙基己烷(2)2甲基3 ,5,6三乙基辛烷(3 )3,4,4,6 四甲基辛烷( 4)2,2 ,4三甲基戊烷(5 )3,3,6,7 四甲基癸烷( 6)4甲基3,3二乙基5异丙基辛烷2 (1)(2)(3)3、解:(1 ) CH3C(CH3)2C(CH3)2CH2CH3 (2)CH 3(CH2)3CH(CH3)2(3 )(CH 3)2CH(CH2)2CH3 (4)CH 3CHH3C(CH3)3(5 ) (6)(7 ) (8)4、解:(1) 两者相同,从四面体概念出发,只有一种构型,是一种构型两种不同的投影式。(2) 两者相同,均为己烷的锯架式,若把其中一
2、个翻转过来,使可重叠。5、解:丙烷分子中 C-C 键是两个 C 以 SP3 杂化轨道沿键轴方向接近到最大重叠所形成的 化学键。6 (1) HFCl HCl H HClCl HF H HFCl HCl HA B CCl ClF HHH Cl FCl HHHCl ClFHHHA B CA、B 相同,均为交叉式;C 不同,为重叠式。(2) HH ClClClH HClH HClClH ClHClClHH ClH ClHCl不是同一构象,前者为重叠式,后者为交叉式。(3 ) HF FFHHHH FFHFHHF FH F HHF FH F不是同一构象,前者为交叉式,后者为重叠式。7、解:H3C HCH3
3、CH3HH3C H3C HCH3CH3HH3CH3C HCH3CH3CH3HH3C HCH3HH3CH3C8、解:十二烷正庚烷 正己烷2- 甲基戊烷因为烷烃的沸点随 C 原子数的增加而升高;同数 C 原子的烷烃随着支链的增加而下降。9、解:.正己烷: 一氯代产物有 3 种 CH3CH2CH2CH2CH2CH2Cl.异己烷:一氯代产物有 5 种.2,2-二甲基丁烷一氯代产物有 3 种10、解:H3C C CH3CH3CH3(1) (2) CH3CH2CH2CH2CH3 H3C C CH2CH3CH3H(3)11、解:Cl 2 2Cl CH3CH3 + ClCH 2CH2 + HClCH3CH2
4、+ Cl2 CH3CH2Cl +ClCH3CH2+Cl CH3CH2Cl12、解:(1)1-氯丙烷 3(3+3)100%=33% 2-氯丙烷 3(3+3)100%=57%(2) A%=9(9+1600+6)100%=0.6% B%=1600(9+1600+6)100%=99% C%=6(9+1600+6)100%=0.3%(3)A%=9(9+1600)100%=0.6% B%=1600(9+1600)100%=99.4%13、解:FH+CH3H3CH+FH3CHFH = -129.7 kJ / mol14、解:a反应物:A ,C 。 产物:D ,F 。 中间体:B,E。b2A + C D +
5、2Fc15、解:C A B第三章 单烯烃习题答案1、解:CH3CH2CH2CH=CH2 1-戊烯2-甲基-1- 丁烯3-甲基-1-丁烯2-甲基-2-丁烯(Z)-2-戊烯(E)-2-戊烯2、解:(1 ) 2,4二甲基 2庚烯 (2)5,5 二甲基3乙基1己烯(3 )3甲基2 戊烯(4 )4甲基 2乙基1戊烯(5 )3,4二甲基3 庚烯 (6)2 ,5,6,6 四甲基4 辛烯3、解:(1 ) (2 ) (3) (4)ClClCl4、解:(2) (4)(Z)5、解:(1 ) 3甲基1丁烯 (2 )6,6甲基3 庚烯(3 )2甲基 1氯1溴1 丁烯 (4)3乙基1 戊烯6、解:(1) (2)(3) H
6、3CCHCH(CH3)2 (4)(5) (6)H3CH2CCCH3CH3(H3C)2HCCH2BH2(7) (8)ClOHBrBrBrClHCCH2CH3 n ClOH7、解:(1 )(2)(3)8、解:室温下,用浓 H2SO4 洗涤,烯烃与 H2SO4 作用生成酸性硫酸酯而溶于浓 H2SO4 中,烷烃不溶而分层,可以除去烯烃。9、解:(a): (b): CH3CH2CH=CH210、解:方法一:使酸性 KMnO4 溶液褪色为烯烃, 烷烃无此反应.方法二:室温下无光照,迅速使 Br2/CCl4 溶液褪色者为烯烃, 烷烃无此反应.11、解:由题意:(可能是单烯烃或环烷烃)甲可能的结构式为:CH
7、3CH2CH2CH=CH2 或(CH 3)2CHCH=CH2。且该烯烃没有顺反异构体。12、解:由题意:只生成一种产物酮,该烯烃双键两端对称C10H20 为14、解:15、解:从电子效应分析,3 O 碳正离子有 8 个 C-H 键参与 -共轭,而 2O 碳正离子只有 4 个 C-H 键参与共轭,离子的正电荷分散程度 3O2O,离子的稳定性 3O2O,因此,3 O 碳正离子比 2O 碳正离子容易形成,综上考虑, 产物以 为主。16、解:(1)(4)(3)(2 )17、解:(1 ) 一种产物,CH 2=CHCH2CH3(2 ) 两种产物,CH 3CH=CHCH3(主) CH2=CH-CH2CH3(
8、次) (3 ) 一种产物, CH3CH=CHCH2CH318、解:分析数据,由上至下,烯烃加溴的速率比依次减小,可从两方面来解释。(1)不饱和碳上连有供电子基越多,电子云变形程度越大,有利于亲电试剂进攻,反应速度越大,而连有吸电子基,则使反应速度减小。(2)不饱和碳上连有供电子基,使反应中间体溴 钅 翁 离子正点性得到分散而稳定,易形成,所以反应速度增大,如连有吸电子团,则溴钅 翁 离子不稳定,反应速度减小19、lewis 酸是指在反应过程中能够接受电子对的分子和离子,C +是缺电子的活性中间体,反应时能接受电子对成中性分子,故它属 lewis 酸。20键 键存在 可单独存在 必与键共存重叠
9、“头碰头”重叠程度大 “肩并肩”重叠程度小旋转 可绕键轴自由旋转 不能绕键轴旋转21、 (1)(2 )(3)第 四章 炔烃和二烯烃答案1.2、解:(1 ) 2,2,6 , 6四甲基3庚炔 (2)4甲基2 庚烯5炔(3)1 己烯3 ,5二炔(4 )5异丙基 5壬烯1炔 (5 ) (2E,4Z)3叔丁基2 ,4己二烯3、解: CH2=CHCH2CCH 1-戊炔-4-炔CH3CH=CH-CCH 3-戊烯-1-炔 (CH3)3CCCC(CH3)3 2,2,5,5-四甲基-3- 已炔 2,5-二甲基-3-庚炔4、解:电子云分布 沿键轴呈圆柱形对称分布 通过分子平面对称分布(1) (2)(3) (4)5、
10、解: (2)无顺反异构体 (3)无顺反异构体顺式 (Z)反式(E)6、解: H= ECC+EBr-Br+2EC-H(2EC-Br+EC=C +2EC-H)=ECC +EBr-Br2EC-BrEC=C= 835.1+188.32284.5-610=-155.6KJ/mol同理: H=ECCEC=C=835.1-610-345.6=-120.5KJ/mol(3)H=E +EH-Br-EC=C-EC-Br-EC-H =835.1+368.2-610-284.5-415.3=-106.5 KJ/mol7、解: 1,4 戊二烯氢化热预测值: 2125.5= 251 KJ/mol,而 1,3-戊二烯氢化热
11、的实测值为 226 KJ/molE 离域能 = 251-226=25 KJ/mol8、解: (1)(2)(3)(4 )(5 )(6 )(7)9、(2)10、解: 设 1.0 g 戊烷中所含烯的量为 x g ,则:混合物中合成烯 0.35/1100% = 35%11、解: 该炔烃为: 12、解:该二烯烃为 :二溴加成物再加成 1 分子 Br2 的产物为:13、解:该化合物为14、解:(3)由 反-2- 丁烯15、解:(2)(3)(4)16、解:(1)(2)(3)(5)17、解: 一种反应向多种产物方向转变时,在反应未达到平衡前,利用反应快速的特点控制产物叫速度控制。利用达到平衡时出现的反应来控制
12、的,叫平衡控制。速率控制(2)平衡控制18、解:方程式:19、解:(1 )(2)(3 )(4)(5 )(6 )(7)20、解:(1)(2)(3)第五章 脂环烃习题答案1、解:2、解 :CH(CH3)23、解:(1)顺1, 2 (3) 4、解:(3)(1) (2)(4) (5)5、解:(1)1甲基 3乙基环戊烷; (2 )反1甲基3 异丙基环己烷(3)2,6二甲基双环2.2.2 辛烷 (4 )1,5 二甲基螺3.4辛烷6、解: (CH3)2CCH2CH3Cl(1) CCH2H3C(2)(3) Cl (4) Br Br(5) OHOH (6) CHOCHO7、解:由题意:可见该二聚体是含有两个 C
13、 侧链的六元环,并含有 C=C,可知在侧链处有一个双键被氧断链,环上还有一个双键被氧化断裂成两个羧基,故该二聚体的构造式为:8、解:由题意,A 不是烯烃,而是与烯烃同分异构体的环烷烃:(A) (B) (C) 或 反应式:第六章 对映异构习题答案1、解: 能使偏光振动平面的性质,称为物质的旋光性。 通常规定 1mol 含 1 g 旋光性物质的溶液,放在 1 dm (10cm)长的成液管中测得的旋光度,称为该物质的比旋光度。 构造式相同的两个分子由于原子在空间的排列不同,彼此互为镜象,不能重合的分子,互称对应异构体。构造式相同,构型不同,但不是实物与镜象关系的化合物互称非对应体。 一对对应体右旋体
14、和左旋体的等量混合物叫外消旋体。分子内,含有构造相同的手性碳原子,但存在对称面的分子,称为内消旋体,用 meso 表示。2、解:(1)只有当两个 C=C 分别为(Z),(E)构型时才有手性 C 原子(2)(3) 无手性碳原子3、解: (1 )不确切。 (2)不确切,因为有对称轴的化合物也可能具有手性。4、解: (手性) (无手性) (手性) (无手性) (手性)5、 解: A:CH 3CClCH3 B ClCH2CH2CH2Cl另两个无旋光性的为: CH2ClCHClCH2CCl 和 CH3CCl2CH2Cl6、 解:R 型 R 型 S 型 S 型7、 解:R 型 S 型(5 )8、 解:(1
15、) (2)(3) (4)H3CH2C HCH3OH ClHClH3CH2C CH3HHHCH3Br ClH3CHHCH3Cl CH3HO9、 解:(4 )10、 解:11、 解: S 构型 (a) 的构型 R 型,与(1)是对映体;(b) 与相同; (c) 与相同,;(d) 与相同;(e) 与是对映体;(f) 与(1) 是对映体。12、 解:(1 )反叠 反叠 重叠式 重叠式(2 )对位交叉式 重叠式13、 解:(2 )(3 )内消旋体14、 解:(1 )非对映体(2 )对映体(3 )对映体(4 )非对映体(5 )顺反异构体(6 )非对映体(7 )同一化合物(有对称面)(8 )构造异构体15、
16、 解: 与,与,与,与是相同的,与,与是内消旋体,与,与为对映体。16、 解:顺-2- 丁烯与氯水反应生成氯醇( )和它的对映体,说明该反应是按反式进行加成的,反应通过一个环状氯 钅 翁 离子使 C-C 单键的自由旋转受到阻碍,从而使 OH-只能从三元环的反面进攻环上的两个 C,同时,由于 OH-进攻 C2,C3 的机会均等,因此得到(I)和它的对映体.反式-2- 丁烯与氯水反应生成氯醇( )和对映体,说明反应也是按反式加成进行的.反应时也是通过三元环氯 钅 翁 离子, 但形成的却是两个不同的环状氯 钅 翁 离子(A)和(B),同时,OH -从 A 的反面进攻环上的两个 C 均得(),而丛()
17、的反面进攻环上的两个 C 均得 的对映体 ,反应的立体化学过程如下:17、 解:(1 )按题意,二种邻二醇的构型不同,但构造式相同,故熔点为 19的邻二醇是个外消旋体,熔点为 32的邻二醇是内消旋体,它们的构型如下:(2 )KMnO4 羟基反应是一种经过五元环中间体的顺式加成过程,其立体化学过程如下:同理:KMnO 4 从反-2- 丁烯醇另一面与其作用则得(B) 。A 与 B 互为对映体18、 解:(1)(2)(3)CH3CCH3C CH3CH3OHClHCl CCH3C CH3HClBr BrHOHO笫七章 芳烃习题答案1、 解:2、解:3、解:HOOCO2N(1) Br(2) BrBr(3
18、)O2N NO2(4)NO2O2N OH(5) OCl(6)HO(7) SOOOHCl(8) Br(9)NH2O2N(10) (11) (12)HO(13) HO(14) (15)(16)4、解:两组结构都为烯丙型 C+共振杂化体5、解:6、解:(1) (2) (3)(4)(5) (6)(7) O COOH (8) CH3CCH3CH2CH3CH3 O2NCH3H3CCH3 CH3H3CCH3C2H5COOHCOOHO OHOOC NO27、解:8、解:付-克烷基化反应中有分子重排现象,反应过程中 多排为更稳定的 CH3 +CH3 所以 Ph CH3 产率极差,主要生成 PhCH3CH3加入过
19、量苯后,就有更多的苯分子与 RX 碰撞,从而减少了副产物二烷基苯及多烷基苯生成。9、解:10、解:11、解: 1,2,3-三甲苯 间二甲苯甲苯苯 甲苯苯硝基苯 C6H5NHCOCH3苯C 6H5COCH312、解:13、解:由题意,芳烃 C9H12 有 8 种同分异构体,但能氧化成二元酸的只有邻,间,对三种甲基乙苯,该三种芳烃经一元硝化得:因将原芳烃进行硝化所得一元硝基化合物主要有两种,故该芳烃 C9H12 是 ,氧化后得二元酸 14、解:由题意,甲,乙,丙三种芳烃分子式同为 C9H12,但经氧化得一元羧酸,说明苯环只有一个侧链烃基,因此是 或 ,两者一元硝化后,均得邻位和对位两种主要一硝基化
20、合物,故甲应为正丙苯或异丙苯。能氧化成二元羧酸的芳烃 C9H12,只能是邻,间,对甲基乙苯,而这三种烷基苯中,经硝化得两种主要一硝基化合物的有对甲基乙苯和间甲基乙苯。能氧化成三元羧酸的芳烃 C9H12,在环上应有三个烃基,只能是三甲苯的三种异构体,而经硝化只得一种硝基化合物,则三个甲基必须对称,故丙为 1,3,5-三甲苯,即 15、解:Ar3C+Ar2C+HArC+H2R 3C+CH316、解:17、解:由于-C(CH 3)3 的体积远大于-CH 3,则基团进入邻位位阻较大,而基团主要进攻空间位阻小的对位,故硝化所得邻位产物较少。由于-NO 2 吸电子,降低了苯环电子密度, ,从而促使甲基的电
21、子向苯环偏移,使-CH 3 中的 CH 极化,易为氧化剂进攻,断裂 C-H 键,故氧化所得 产率高。18、解:(1) (2)(3)CH2CO C COONHCOBr Br Br BrBr Br19、解: 的 电子数为 4,不符合(4n+2) 规则,无芳香性。当环戊二烯为负离子时,原来 SP3 杂化状态转化为 SP2 杂化,有了一个能够提供大 键体系的 P轨道, 电子数为 4+2,符合(4n+2) 规则,故有芳香性。环庚三烯正离子有一空轨道,体系中各碳原子的 P 轨道就能形成一个封闭的大 键, 电子数符合(4n+2)规则,故有芳香性。同理:(4)无芳香性;(5 )有芳香性第八章 现代物理实验方法
22、在有机化学中的应用习题答案1、解: -* n-* n-* n-* -*2、解: CH3-CH=CH-CH=CH2CH2=CH-CH=CH2CH2=CH2 CH3ICH3BrCH3Cl 反-1,2-二苯乙烯 顺-1,2- 二苯乙烯3、解:可在近紫外区产生吸收带的化合物是,。4、解:图 8-32 己酸乙酯的 IR 图的主要吸收峰是:.2870-2960cm -1 为-CH 3,CH 2 的 VC-H 碳氢键伸缩振动,.1730cm -1 为 VC=O 羰基伸缩振动, .1380cm-1 是-CH 3 的 C-H 弯曲振动,.1025cm -1, 1050CM-1 为 VC-O-C 伸缩振动。图 8
23、-33,1-己烯的 IR 图主要吸收峰是:.=C-H 伸缩振动,.-CH 3,CH 2 中 C-H 伸缩振动,. 伸缩振动, .C-H 不对称弯曲振动, .C-H 对称弯曲振动,.R-CH=CH 2 一取代烯。5、解:(1 ) 和 CH3-CC-CH2OH前者: C=C:1650cm -1, C=O:1720cm -1 左右。后者: C=C:2200cm -1, -O-H:3200-3600cm -1。(2 ) =C-H 面外弯曲,反式,980-965cm -1 强峰=C-H 面外弯曲,顺式,730-650 峰形弱而宽 和 ,在共轭体系中,羰基吸收波数低于非共轭体系的羰基吸收。 中的 C=C=
24、C 伸缩振动 1980cm-1, 中的 C=C 伸缩振动 1650cm-1。(5 ) 吸收波数 CNC=C=N, CN在 2260-2240cm-1 左右,在 C=C-H 的面外弯曲振动 910-905cm-1。6、解:3300 cm-1 是C-H 伸缩振动,3100 cm-1 是 Ar-H 的伸缩振动,2200 cm-1 是 CC的伸缩振动。1600-1451 cm-1 是苯环的骨架振动。710 cm-1,770 cm-1 表示苯环上单取代,所以化合物 E 的结构是: 。7、解:在 3350 cm-1 是络合-OH 的 IR 吸收带,在 3600 cm-1 尖峰是游离-OH 吸收峰,乙醇形成
25、分子间氢键,溶液稀释后,-OH 由缔合态变为游离态,乙二醇形成分子内氢键,当溶液稀释时,缔合基没有变化,吸收峰吸收位置不变。 8、解: 2 个 4 个(必须是高精密仪器,因有顺反异构) 4 个(有顺反异构) 2 个 3 个 1 个 3 个 4 个9、解:(1 ) (2 )(3 ) CH3-O-CH3 (4) CH2=C=CH2(5 ) BrCH2-CH2Br (6) CH3-CC-CH3(7 ) (8 )10、解:2 组信号 4 组信号 3 组信号11、解:(1 ) ba (2) ba (3 ) ab (4) abcd(5 ) ab (6) acb (7) ba (8 ) bac12、解:在室
26、温下,环己烷的环以 104-105 次/秒快速转动,使 键质子与 6 个 e 键质子处于平均环境中,所以室温下,NMR 图只有一个单峰。当温度降至-100时,环己烷的转环速度很慢,所以在 NMR 图中可记录下 键质子和 e 键质子各有一个单峰,即有两个峰。13、解:化合物 A 的结构为: 。IR 中:710-690 和 810-750 有吸收,为间二取代芳烃。14、解:(a): 峰面积比为 6:1(b):Br 2CHCH3 峰面积比为 3:1(c): ClCH2CH2CH2Cl 峰面积比为 2:115、解:这个化合物是: 16、解:A BC D17、解:(1 )的可能结构为(2 )或 (3 )
27、(4 ) 因为它具有芳香性,稳定,所以相对丰度高。(M-1)峰。18、解:19、解:20、解:OH21、解: O22、解: OOOA: B: C:23、解:OBrO第九章 卤代烃习题答案1、解: 2,4,4-三甲基 -2-溴-戊烷 2-甲基-5- 氯-2- 溴已烷 2-溴 -1-已烯-4-炔 (Z)-1-溴-1-丙烯顺-1- 氯-3-溴环已烷2、解:3、解: Cl(1)Cl(2)Br(3) Cl(4)4、解:5、解:6、解:水解速率:与 AgNO3 -乙醇溶液反应的难易程度:进行 SN2 反应速率: 1-溴丁烷3-甲基-1-溴丁烷2-甲基-1-溴丁烷2,2-二甲基-1-溴丁烷 溴甲基环戊烷1-
28、环戊基 -1-溴丙烷2-环戊基-2-溴丁烷进行 SN1 反应速率:2- 甲基 -2-溴丁烷3-甲基-2-溴丁烷3- 甲基-1-溴丁烷-苄基乙基溴苄基溴-苄基乙基溴7、解: Br KOH aKOH Br bBr KOH c反应速率:b a c8、解:9、解: SN2 SN1 SN1 SN1 SN2 为主 SN2 SN1 SN210、解:按 SN2 反应,后者比前者快,因为反应物空间位阻较小,有利于 CN-进攻。在极性溶剂中,有利于 SN1 反应,故按 SN1 反应时,前者比后者快。因为所形成中间体的稳定性(CH3)3C+(CH3)2C+H。反应后者比前者快,因为试剂的亲核性 SH-OH-。按 S
29、N2 反应后者比前者快,因为反应空间位阻较小。后者比前者快,因为 I-比 Cl-易离去。11、解: SN2 SN2 SN1 SN1 二者均有 分子内的 SN2 反应12、解:13、解:R 型,有旋光性,S N2 历程无旋光性,S N1 历程14、解:因为:I -无论作为亲核试剂还是作为离去基团都表现出很高的活性,CH 3Cl 在 SN2 水解反应中加入少量 I- 作为强亲核试剂,I - 很快就会取代 Cl-,而后 I-又作为离去基团,很快被 OH-所取代,所以加入少量 NaI 或 KI 时反应会加快很多。15、解:3-溴 -1-戊烯与 C2H5ONa 在乙醇中的反应速率取决于 RBr和C 2H
30、5O-,C 2H5O-亲核性比 C2H5OH 大,有利于 SN2 历程,是 SN2 反应历程,过程中无 C+重排现象,所以产物只有一种。而与 C2H5OH 反应时,反应速度只与RBr有关,是 SN1 反应历程,中间体为 ,3 位的 C+与双键共轭而离域,其另一种极限式为 ,所以,产物有两种。16、解:17、解:18、解:19、解:20、解:21、解:因为,前者是 SN1 反应历程,对甲基苄基溴中-CH 3 对苯环有活化作用,使苄基正离子更稳定,更易生成,从而加快反应速度。后者是 SN2 历程。溶剂极性:极性溶剂能加速卤代烷的离解,对 SN1 历程有利,而非极性溶剂有利于 SN2 历程。试剂的亲
31、核能力:取代反应按 SN1 历程进行时,反应速率只取决于 RX 的解离,而与亲核试剂无关,因此,试剂的亲核能力对反应速率不发生明显影响。取代反应按 SN2 历程进行时,亲核试剂参加了过渡态的形成,一般来说,试剂的亲核能力愈强,SN2 反应的趋向愈大。电子效应:推电子取代基可增大苯环的电子密度,有利于苄基正离子形成,S N2 反应不需形成C+,而且甲基是一个弱供电子基,所以对 SN2 历程影响不大。22、解:SN1 SN2动力学级数 一级 二级立体化学 外消旋化 构型翻转重排现象 有 无RCl,RBr,RI 的相对速率RIRBrRCl RIRBrRClCH 3X,CH3CH2X,(CH3)2CHX,(CH3)3CX 的相对速率(CH3)3CX(CH3)2CHXCH3CH2XCH3XCH3XCH3CH2X(CH3)2CHX(CH3)3CXRX加倍对速率的影响加快 加快