医学类有机化学习题参考答案

医 学 类 有 机 化 学

有机化学习题参考答案

第一章 绪论

1. 现代有机化合物和有机化学的含义是什么?

现代有机化合物是指含碳的化合物或碳氢化合物及其衍生物, 现代有机化学是指研究碳的化合物或碳氢化合物及其衍生物的化学. 2. 常见的有机化合物官能团有哪些?

在有机化合物分子中, 能够体现一类化合物性质的原子或原子团, 通常称作官能团. 常见的官能团有羟基、卤素、羧基、氨基、醛基、酮基、碳碳双键和叁键等. 3. 写出下列化合物的路易斯结构式:

HHHHHCHHCl(3)ClCCl(7)HCN(1)HCHOH(2)HCHCHOCHONCl(4)HHCHHCHHHHCCH(5)H(6)

4.已知化合物A含有C、H、N、O四种元素, 其重量百分比含量分别为49.3%、9.6%、19.6% 和22.7%; 又知, 质谱测得该化合物的相对分子量为146. 写出该化合物的实验式和分子式.

N(C):N(H):N(N):N(O) =49.312.01:9.6:19.6:22.7=4:9.6:1.4:1.4= 3 : 7 : 1 :11.00814.00816.00

O实验式为C3H7NO, 其式量为73. 设该化合物的分子式为(C3H7NO)X, 则

X =14673= 2 该化合物的分子式为C6H14N2O2.

5．指出下列化合物中标有*的碳原子的杂化方式（sp3？sp2？sp？）。 （1）sp3 （2）sp2 （3）sp

6．将下列化合物中标有字母的碳-碳键，按照键长增加排列其顺序。 e＞a＞d＞b＞c

7．写出下列酸的共轭碱。

去掉质子后的剩余部分，即为该酸的共轭碱，但需注意其相应的电荷变化: (1) CH3OH (2) H2O (3) CH3O- (4) CH3S- (5) OH- (6) CH3COO- (7) HCO3- (8) Cl- 8．指出下列化合物或离子哪些是路易斯酸，哪些是路易斯碱。 1，3，4为路易斯酸，而2，5，6为路易斯碱。 9．比较下列离子的碱性强度顺序（由弱→强）

酸性越强，电离后的负离子的碱性越弱，排列顺序为I＜Br＜Cl＜F。

1

—

—

—

—

10. 根据表1-3中列出的一些分子的偶极距数据, 将下列化合物按分子极性大小排列顺序:

CH3Cl＞H2O＞NH3＞CCl4

11．多数含氧的有机化合物都能溶于冷的硫酸，而所得溶液用水稀释后，又能恢复为原有化合物。试以乙醇为例说明这一事实的原因。

乙醇的氧原子上含有孤电子对，其可以与质子络合而溶于冷硫酸。当用水稀释后，水氧原子上的孤电子对就要争夺质子，从而使乙醇恢复。

12．当一个氢分子吸收光能之后，一个电子就从成键轨道跃迁到反键轨道。导致一个氢分子裂解成两个氢原子。这是为什么？ 成键与反键正好抵消，结果不成键。

13．下列苯的结构式，不能代表苯的真实结构。X-衍射等证实苯分子中所有的碳—碳键都相等，均为140pm，试写出苯的共振结构。

[]

第二章 烷烃和环烷烃

1. 命名下列化合物:

(1) 3,3-二乙基戊烷 (2) 2,6,6-三甲基-5-丙基辛烷 (3) 2-甲基-5-环丁基己烷

(4) 反-1,3-二乙基环丁烷(5) 1-甲基-3-环丙基环戊烷 (6) 2,2,6-三甲基-5-乙基癸烷 2. 写出符合下列条件的烷烃或环烷烃的结构式:

(1)CH3CH3CHCH3CH3CH3CCH3CH3(2)(3);;;

3. 化合物2, 2,4-三甲基己烷分子中的碳原子,各属于哪一类型碳原子?

伯CH3伯CH3-C季伯仲CH2叔CHCH3仲CH2伯CH3

4. 下列化合物有几个1氢、2氢和3氢原子?

CH3伯000

列表回答如下:

化合物(1)(2)(3)(4)(5)(6)10氢22006420氢30100120氢69126912

2

5. 元素分析得知含碳84.2%、含氢15.8%，相对分子量为114的烷烃分子中，所有的氢原子都是等性的。写出该烷烃的分子式和结构式，并用系统命名法命名。 该烷烃分子中所含碳原子、氢原子的数目分别为:

N(C)114×84.2?H3CH3CH312.01114×15.8C3C3CH3CHCH

分子式为C8H18, 因所有的氢原子都是等性的，其结构式见以上等式的右边.

N(H)1.0086．将下列化合物按沸点降低的顺序排列：

关于沸点，既要考虑分子量的大小又要考虑分子间的作用力，故排列如下： 环己烷＞己烷＞3-甲基戊烷＞2，3-二甲基丁烷＞2-甲基丁烷＞丁烷 7．写出4碳烷烃一取代产物的可能结构式。

Br

8．在由下列指定化合物合成卤代烃时，应选用Cl2还是Br2？

（1）氯自由基的活性大，故应选用前者 （2）因制备仲卤代烃，溴自由基有很

CH3CH3CH3CH(Br)CH2CH3 BrCH2CH2CH2CH3CH3-CH-CH2BrCH3-C-CH3强的选择性，应选择后者。

9．按稳定性从大到小的次序，画出丁烷的4种典型构象式（Newman投影式）。

CH3HHHCH3CH3CH3CH3CH3＞HCH3HHHH＞HCH3＞HH

10．画出2，3-二甲基丁烷以C2—C3键为轴旋转，所产生的最稳定的构象。

HCH3CH3CH3HCH3

11．化合物A的分子式为C6H12，室温下能使溴水褪色，但不能使高锰酸钾溶液褪色，与HBr反应得化合物B（C6H13Br），A氢化得2，3-二甲基丁烷。写出化合物A、B的结构式。

在室温下能使溴水褪色，表明该化合物一定是环丙烷。如与不对称试剂发生加成反应，断键的部位出现在含取代基最多和含取代基最少的碳碳键，而氢加到含氢最多的碳的上，符合马氏规则。

CH3H2CH3CH3CH3CH3CH3-CH-CH-CHCH3CH33(A)HBrCH3-CH-C-CHBr3

3

12．写出下列化合物的构象异构体，并指出较稳定的构象。 占e键的构象为优势构象。

(1)CH(CH3)22.79?.21%(2)ClCH(CH3)266.513.49%Cl

13. 写出下列化合物的结构式:

(1)(2)CH3-CH-CHCH32-CH-CH2CH2CH3CH(CH3)2(3)(4)

14．将下列自由基按稳定性从大到小的次序排列。 （3）＞（2）＞（1）＞（4），因自由基稳定性的排列方向应该是，叔＞仲＞伯＞甲基自由基。

15. 写出庚烷的各个碳链异构体的中英文名称:

庚烷, heptane ; 2-甲基己烷, 2-methyehexane ; 3-甲基己烷, 3-methyehexane; 2,2-二甲基戊烷, 2,2-dimethylpentane ; 3,3-二甲基戊烷, 3,3-dimethylpentane ;2,3-二甲基戊烷, 2,3-dimethylpentane ; 2,4-二甲基戊烷, 2,4-dimethylpentane; 3-乙基戊烷, 3-ethylhentane; 2,2,3-三甲基丁烷, 2,2,3-trimethyebutane . 16．写出下列化合物的优势构象。

(1)H3C(2)(H3C)3CCH2CH3(3)CH3CH(CH3)2(4)CH3H3CCH3CH3C(CH3)3

CH3CH3+ Cl217.

光或热CH3CH2Cl + HCl的反应机理与甲烷氯代类似.

(1) 写出链引发、链增长、链终止的各步反应式, 并计算链增长反应的反应热. (2) 试说明该反应不太可能按 CH3CH3+ Cl22CH3Cl方式进行的原因.

(1) 链引发: Cl2光或热 2Cl·

链增长: Cl·+ CH3CH3→·CH2CH3 + HCl △H= -21KJ·mol-1

-1

·CH2CH3 + Cl2→ ClCH2CH3+ Cl· △H= -96KJ·mol

链终止. 2Cl·→ Cl2

Cl·+ ·CH2CH3→ ClCH2CH3

·CH2CH3 + ·CH2CH3→ CH3CH2CH2CH3

4

(2) 反应如按 CH3CH3+ Cl22CH3Cl方式进行, 链增长的第一步为:

Cl·+ CH3CH3→ CH3Cl + ·CH3 △H= +17KJ·mol-1

由于产物的能量高于反应物的能量, 故为吸热反应, 反应的活化能大, 不利于甲基游离基的产生和稳定. 另一方面, 应该注意到, 当游离基不稳定时, 不但难于变成产物, 而且还有倒退到反应物的可能, 所以反应不太可能按上式进行.

第三章 对映异构

1．解释下列概念：

（1）手性分子：不具有对称性的分子。

（2）手性碳原子：一般指连接四个不同基团的碳原子。 （3）对映体：一对具有实物与镜像关系的手性分子。

（4）非对映体：不具有上述关系的手性分子。

（5）内消旋体：分子内部互相抵消，在个体上不显示旋光性的化合物。 （6）外消旋体：一对在宏观上不显示旋光性的对映异构体。 （7）旋光性：物质能使平面偏振光旋转的性能。 （8）旋光性物质：具有上述性能的物质。

2．化合物（+）-丙氨酸和（—）-丙氨酸在下述性质方面有哪些区别？

一对对映异构体只在旋光性能和折光率方面有差异，其它物理性质方面均相同。 3．500mg可的松溶解在100ml乙醇中，溶液注满25cm的旋光管，测得的旋光度为+2.16。计算可的松的比旋光度。

0

4. 若一蔗糖溶液，测得旋光度为+90，怎么能确知它的旋光度不是—270？ 旋光性仪的刻度为±1800。因为浓度与旋光度成正比，只要浓度减半，观测一下

0

0

[α]+ 2.160+ 172.800.5/100×2.5其的旋光度是+450还是-1350，就能作出判断。 5．下列化合物，各有几个手性碳原子？ （1） 3个；（2）3个；（3）1个手性碳原子。

6．下面是乳酸的4个Fischer投影式，指出互为相同的构型。 （1）和（2）为R构型；（3）和（4）为S构型。 7．下列化合物中，哪些存在内消旋化合物？ 从对称性的角度就可以加以判断： （1） 和（3）应该存在内消旋体。

8．下列化合物中，哪几个是内消旋化合物？ 要判断分子是否是内消旋体，首先要确定分子是否有手性碳原子，然后再从分子的对称性角度来判断：（2）无对称性，故不是，而（1）有对称性，所以是。对于（3），两个手性碳所连接的基团一一对应，而且它们的构型相反，所以，它是内消旋化合物。

5

(3)O+ HI(过量）I(CH2)4I

4. 用化学方法鉴别下列各组化合物：

（1） 甲基烯丙基醚与丙醚：前者能使溴褪色。

（2） 环己烷与正丁醚：后者能与质子形成烊盐而溶于酸。

（3） 丁醚与丁醇：后者能与金属钠作用放出氢气。

5．某化合物A的分子式为C4H8O，它不能与金属钠作用，也不能与高锰酸钾溶液反应，但与氢碘酸共热生成化合物B。B在碱性条件下水解，得到化合物C。C能与金属钠作用，并能被高锰酸钾溶液氧化成3-丁酮酸。试写出A、B和C的结构。

CH3OHINaOHCH3-CH-CHI2COOH2CH2OHCH3-CH-CHOH2CH2OH

6. 某化合物A的分子式为C10H14O。A与钠不发生反应，与浓硫酸共热生成化合物B和C。B能溶于氢氧化钠溶液，并与三氯化铁作用显紫色。C经催化加氢后，得到分子中只有一个叔氢的烷烃。试写出A、B和C的结构式。 (A)OCH2CH(CH3)2KMnO4CH3COCH(B)OH(C)CH2=C(CH3)2

7．写出下列各产物的结构式：

HCH3OHKI / H2OOCH3OCH2CH2OHHOCH2CH2INH3CH3ONaCH3OHH2NCH2CH2OHCH3OCH2CH2OH

8．当乙醇钠与标记的2-氯甲基环氧乙烷（I）反应时，主要得到（II），解释为什么？

第一步反应是在碱性条件下发生，属于SN2反应机理。应该注意的是，当第一步反应后，还可以发生分子的亲核取代反应，进行环合：

ClCH2＊ONaOC2H5Cl-CH＊-CH-CH22OC2H5OCH2OC2H5O＊+ Cl

CH39．以2，2-二甲基环氧乙烷为原料合成1-甲氧基-2-甲基-2-丙醇。

CH3CH3O+ HOCH3OCH3CH3-C-CH2OCHOH3

10．将cis-2，3-二甲基环氧乙烷进行酸性水解，可得到（2R，3R）-2，3-二甲基丁醇和（2S，3S）-2，3-二甲基丁醇，写出反应式。

16

CH3CH3CH3CH3HOOHOHOH

C2和C3被进攻的机会是相等的，而且属于反式进攻，即生成的2个羟基方向是相反的. 另外，两个甲基是顺式的关系，可以认为在纸的背后，故必然生成一对对映体：

CH3HHOOHHCH3CH3CH3HOHOHHHOHCH3HOHCH3CH3CH3HOHHOH

11．当具有旋光活性的2-辛醇（—8.240）转变成钠盐后，再用溴乙烷处理，请问2-乙氧基辛烷是否具有光学活性？是否会发生构型变化？ 该化合物作为亲核进攻试剂仍保持原构型，同样具有光学活性。

第十章 醛和酮

1．将下列化合物命名：

(1) 6-甲基-3-庚酮 (2) 3,4-二甲基-2-乙基己醛 (3) 1-苯基-3-甲基-2-丁酮 (4) 4-甲基-3-戊烯醛； (3) 2, 2, 3-三甲基环己酮 2. 写出下列醛酮的结构式:

CH3(1)CH2=CH-CHO(2)CH3CCH3OCHO(3)CH2-COCH3CHOCCH(4)(CH3)2C=CH-CO-CH3(5)CH3(6)(CH3)2C=CHCH2CH2

3．试用下列试剂分别与丙酮和环戊酮进行反应，写出各产物的结构和类别:

(1) (CH3)2CHOH ;(3)(CH3)2C(OCH3)2 ;OH仲醇缩酮(2)(CH3)3C-OH ;NO2OHCH3NO2叔醇NO2CH3OOCH3(4) (CH3)2C=NHN氰醇(6) 不反应;C=NHNNO2腙(5) (CH3)2C(OH)CN;NCOH

4．写出分子式为C5H10O的酮的所有异构体，以及每个异构体用氢化锂铝进行还原所得产物的结构。指出哪个异构体能产生手性分子的产物？哪个异构体否？

A. CH3COCH2CH2CH3; B. CH3CH2COCH2CH3; C. CH3COCH(CH3)2

显然，A和C的还原产物能产生手性分子。

5．给出采用不同羰基化合物与Grignard试剂反应生成下列各醇的可能途径，并指出哪些醇尝可用醛或酮加以还原制得。

17

（1）此结构式错误，应改为：(CH3)2CH-CH2-CH2CH(OH)CH2CH3

因其为仲醇，故可通过醛与格氏试剂反应制备，也可通过酮还原制得。

（2）该化合物为伯醇，故可通过甲醛与Grignard试剂反应制备，也可通过醛还原制得。

（3）该化合物为叔醇，故可通过酮与Grignard试剂反应制备，但不可通过还原制得，否则那个碳必定成五价了。

6．写出丙醛与下列各试剂在特定反应条件下反应所得产物的结构。

(1)CH3CH2-CH-CH-CHOOHCH3(2)

7．已知镇咳药苯哌丙醇的结构如下，其制备的最后一步涉及使用Grignard试剂，试考虑完成此一步需要的可能反应物。写出它们的结构。

CH3CH3CH2CH2OH1. (CH3CH2)O2. H3O 8．试写出丙醇至2-甲基-2-戊烯-1-醇的转化。

BrMgHCN(C6H5)2C=O +CH3CH2CH2OH(C5H5N)2CrOCH2Cl23CH3CH2CHONaBH乙醇4稀NaOHCH3CH2CH-CHCHOOHCH3CH3CH2CH=C-CHOCH3CH3CH2CH=C-CH2OHCH3

9．试根据下列环状半缩醛或酮的结构，来推测其原来的开链羟基醛或羟基酮的结构。

(1)CHOOH(2)HOCHO(3)CH3COHOHO

10．化合物A是合成维生素C的中间体，指出A中含有几个缩醛（酮），并写出A完全水解的开链产物。

含有三个缩酮。为了便于接受，将其水解分两步走：

HHOCH2HOOOHCH2OHHOHH3OHOCH2-CH-CH-CH-CO-CH2OHOHOHOH+2 CH3COCH3

11．某未知化合物A，Tollens试验呈阳性，能形成银镜。A与乙基溴化镁随即加稀酸得化合物B，分子式为C6H14O，B经浓硫酸处理得化合物C，分子式为C6H12，C与臭氧反应并接着在锌存在下与水作用，得得到丙醛和丙酮两种产物。试写出A、B、C各化合物的结构及上述各步反应式。

(A) (CH3)2CHCHO (B) CH3CH2-CH-CH(CH3)2 (C) CH3CH2CH=CH(CH3)2OH

18

12．某未知化合物D，与Tollens试剂无反应，与2，4-二硝基苯肼反应可得一橘红色固体。D与氰化钠和硫酸反应得化合物E，分子式为C6H11ON。D与氢化硼钠在甲醇中可得非手性化合物F，F用浓硫酸脱水仅得2-戊烯一种产物。试写出D、E、F各化合物的结构及上述各步反应式。

OHOH(D) CH3COCH2CH2CH3(E)CH3-C-CH2CH2CH3CN(F)CH3-CH-CH2CH2CH3

13．试用简便的化学方法鉴别下列各组化合物： （1） A：甲醛和乙醛能进行银镜反应；B：乙醛能进行碘仿反应，而甲醛不能。 （2） A：能与亚硫酸氢钠形成结晶性加成物析出的为2-戊酮和环己酮；B：2-戊酮能进行碘仿反应，而环己酮不能。

（3） A：苯乙酮和1-苯基-2-丙酮能进行碘仿反应；B：1-苯基-2-丙酮能使高

锰酸钾褪色，而苯乙酮不能。

第十一章 羧酸和取代羧酸

1．命名下列化合物：

(1) 3-甲基-2-戊酸 (2) 对苯二酸（3）α-苯基丙酸 (4) 6-羟基己酸 (5) α-酮戊二酸(2-氧代戊二酸)（6）4-苯甲酰基苯乙酸 (7) β-苯基丙烯酸 (8) 2-甲基-2-环己基丙酸 (9) (2S, 3S)-2,3-二羟基丁二酸（10）S-苹果酸 2.写出下列化合物的结构式:

(1) HOOCCOOH(4)HOCH2COOHCOOHCH2COOHCOOHHOHHOHCOOH(2) CH3(CH2)14COOHHOOCCHCOOHCCOOHH(3)HOH2CC-COOHCH3(5)(6)COOH(7)(8)(9)HOOHOHHOC6H5COOHHHCH3

3．写出下列反应的主要产物：

(1) CH3CH2-CH-COOHOHOOCH3CH2HCOCHCH2CH3O

NaOOC-CH-COOCH3(2) CH3-C-CH-COOC2H5OCH3I2 / NaOHC2H5 + CHI3

COOH(3)OHCOOH

Br2CH3-C-CHBr-COOCO2H5(4) CH3-C-CH2-COOC2H5O

19

(5)CH3COCHHOOC2COOH稀NaOH2CH3COONa ( 酸式分解)O(7)CHCOOHCHCOOH

OO(6)COOHCOOH300℃OO

(8)CH2COOH+ Cl2+ CH3OHPH2SO4CH2COCl

18(9)18CO-OHCO-OCH3 + H2O

(10)CH3CH2CH2COOH + PCl3CH3CH2CH2COCl4. 用简单的化学方法区别下列各组化合物：

（1） A：能与三氯化铁形成络合物有颜色者为乙酰乙酸乙酯和水杨酸；B：水

杨酸能与碳酸氢钠作用放出二氧化碳。

（2） A：能与三氯化铁形成络合物有颜色者为乙酰乙酸乙酯；B：乙酰乙酸能

与碳酸氢钠作用放出二氧化碳。

（3） A：与三氯化铁形成有颜色者为苯酚；B：能使高锰酸钾褪色者是苄醇。 （4） A：能与2，4-二硝基苯肼缩合者为丙醛和丙酮；丙酮能进行碘仿反应。

B：能形成银镜反应者为甲酸。 5．按酸性由强到弱排出下列各组化合物的顺序： （1） 甲酸＞苯甲酸＞乙酸＞戊酸＞丙醛。

（2） o-硝基苯甲酸＞p-硝基苯甲酸＞m-硝基苯甲酸＞苯甲酸。

6．按酯化反应易到难排出下列化合物的顺序：

（1） 对醇而言，除乙醇与异丙醇对换外，其它可按书本上的方向排列。 （2） 对酸而言，可按照书本上的方向排列。

7．试解释下列化合物的酸性顺序：

三者采用的杂化轨道是不相同。在SP轨道中，S成分占50%，轨道能量最低，吸电子的能力最强，故酸性最大。其它依此类推。

8．试指出下列反应有无错误，如有，请指出并说明理由： （1） 当用高锰酸钾进行氧化时，双键显然是不可能保留住。

（2） 当进行醇醛缩合时，应该是丙醛的α-H加到加甲醛的氧上，而不是β-H

加在甲醛的氧上。 9．化合物A、B、C和D的分子式均为C4H8O2。A和B可使NaHCO3放出CO2，C和D不能，但在NaOH水溶液中加热水解后，C的水解液蒸出的低沸点物能发生碘仿反应，D的水解液经酸中和至中性，能与Tollens试剂反应（加热）产生银镜，试推测A、B、C和D的结构式。

(A) CH3(CH2)2COOH (B) (CH3)2CHCOOH (C) CH3COOC2H5(D)HCOOC3H7

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