《有机化学》第四版（高鸿宾）课后习题答案 - 图文

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)

21345

3-甲基-3-乙基庚烷

2,3-二甲基-3-乙基戊烷

2(3)

19

(4) 1081726543

46532,5-二甲基-3,4-二乙基己烷

1,1-二甲基-4-异丙基环癸烷

1(5)

(6)

24 3乙基环丙烷

2-环丙基丁烷

10(7)

9871234

(8) 76541265CH3

8931,7-二甲基-4-异丙基双环[4.4.0]癸烷

2-甲基螺[3.5]壬烷

1(9)

43756

(10)

2(CH3)3CCH2新戊基

5-异丁基螺[2.4]庚烷

(11)

(12)

CH3CH2CH2CH2CHCH3H3C2-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

CH3CH3CH3CCHCH3

(5) 丁基环丙烷

CH3CH2CH2CHCH2C2H5CH3CCH3CH3CH3

C(CH3)3CH3CH3CCH2CHCHCH3

CH2CH32,3,3-三甲基戊烷

2,2-二甲基-4-乙基庚烷 2,2,3,5,6-五甲基庚烷 (6) 1-丁基-3-甲基环己烷

(4) 甲基乙基异丙基甲烷

CH3CH3CH3CH2CHCHCH32,3-二甲基戊烷

CH2CH2CH2CH3

1-环丙基丁烷

CH2CH2CH2CH3CH31-甲基-3-丁基环己烷

(三) 以C2与C3的σ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：

CH3CH3HCH3( I )(最稳定构象)CH3CH3H3CCH3HHHCH3CH3HHCH3HCH3CH3CH3( III )

HCH3H3CCH3( II )CH3CH3CH3CH3( III )HHH3CCH3HCH3( II )HCH3( IV )(最不稳定构象)2,2,3,3-四甲基丁烷的典型构象式共有两种：

CH3H3CH3CCH3CH3CH3( I )(最稳定构象)(四) 将下列的投影式改为透视式，透视式改为投影式。

CH3CH3H3CCH3( II )CH3CH3

Cl(1)

CH3H

ClH3CHClHCH3

HCH3Cl

CH3(2)

CH3CH3H

HCH3ClHH3C

Cl

HClCH3CH3ClClCl

ClH

(3)

H3CHClHHCH3(4)

H3CCH3

CH3HBrBrHBr

HHCH3

BrBrCH3H

HBrBr

(5)

HBrCH3HCH3(五) 用透视式可以画出三种CH3-CFCl2的交叉式构象：

HFClClHHClClHHFHClFHHClH

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：

FHClH(I)HClHClClHFH(II)HFClHClH(II)

将(I)整体按顺时针方向旋转60o可得到(II)，旋转120o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。

H(1)

CH3CClCHCH3CH3CH3CH3HCl (3)

CH3CH3CH3HCH3

(2)

HCH(CH3)2Cl

CH3(4)

CH3H (5)

HHCH3HH (6)

CH3CH3ClCH3CH3

H3CCH3ClCCl(CH3)2H解：⑴、⑵、⑶、⑷、⑸是同一化合物：2,3-二甲基-2-氯丁烷；

⑹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(A)

CH3

(B)

(C)

HCH3H

HCH3

CH3H(E)

(F)

HCH3

(D)

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-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： F＞G＞E＞H＞D＞C＞B＞A

(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＞B＞C＞A

(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

CH3解：(1) CH3CCH3 (2) CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CH3 (4) CH3(3)

CH3CHCH2CH3CH3CCH3 CH3

(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1∶2.3。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：

∴ 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。

12.3?612x x?1.15

CH3CH3解：2,2,4-三甲基戊烷的构造式为：CH3CCH2CHCH3

CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3Br氯代时最多的一氯代物为BrCH2CCH2CHCH3；溴代时最多的一溴代物为CH3CCH2CCH3

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：FCH2CH2CH3 (十三) 将下列的自由基按稳定性大小排列成序。

⑴ CH ⑵ CHCHCHCH ⑶ CHCCHCH ⑷ CHCHCHCH

332232333CH3解：自由基的稳定性顺序为：⑶＞⑷＞⑵＞⑴

CH3CH3(十四) 在光照下，甲基环戊烷与溴发生一溴化反应，写出一溴代的主要产物及其反应机理。 解：

CH3+ Br2h?BrCH3主要产物Br+BrCH3+CH3+CH2Br

反应机理：

引发：

Br2h?2 Br

增长：

CH3+BrCH3

Br

CH3+ Br2CH3+Br

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