第7章习题及参考答案
更新时间:2023-11-05 11:15:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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第7章习题及参考答案
7.1 命名下列化合物。
OH(7)OH(9)PhCHCH2CH2CH3OHOH(11)NO2(13)CH2CH3O解:(1) 4-丙基-4-庚醇 (3) 3-氯-2-溴-1-丁醇 (5) (2R,3R)-3-甲基-4-戊烯-2-醇(7) 4-环戊烯-1,3-二醇 (9) 1-苯基-1-丁醇 (11) 2-硝基-1-萘酚 (13) 1,2-环氧丁烷
OH(8)H3COCH3(10)C2H5OCH2CH2OC2H5
(12)CH3OCH2OHCH3(14)HOCH3HOCH3CH3
(2) 2-甲基-3-戊炔-2-醇
(4) (E)-2,3-二甲基-4-溴-2-戊烯-1-醇 (6) (E)-2-丁烯-1,4-二醇 (8) 3-甲基-5-甲氧基苯酚 (10) 乙二醇二乙醚 (12) 4-甲氧基环己基甲醇 (14) (2S,3R)-2,3-二甲氧基丁烷 7.2 写出下列化合物的结构式。
(1) 3,3-二甲基环戊醇 (2) 肉桂醇
(3) 环戊基叔丁基醚 (4) 3-环己烯基异丙基醚 (5) 顺-1,2-环己二醇 (6) 2,3-二巯基-1-丙醇 (7) 4-丁基-1,3-苯二酚 (8) 二苯并-18-冠-6 解:
(1)H3CH3COH(2)CHCHCH2OH
(3)OC(CH3)3(4)OCH(CH3)2
(5)OHOHOH(6)CH2SHCHSHOOCHOH
OOO
(7)OHC(CH3)3(8)O7.3 将下列化合物按沸点降低的顺序排列成序。 (1)丙三醇,乙二醇二甲醚,乙二醇,乙二醇单甲醚 (2)3-己醇,正己醇,正辛醇,2-甲基-2-戊醇
解:(1)丙三醇>乙二醇>乙二醇单甲醚>乙二醇二甲醚 (2)正辛醇>正己醇>3-己醇>2-甲基-2-戊醇
7.4 将下列各组化合物按与卢卡斯试剂作用的速率快慢排列成序。 (1)1-丁醇,2-丁烯-1-醇,3-丁烯-2-醇,2-丁醇 (2)叔丁醇,正丁醇,环己醇 (3)对甲氧基苄醇,对硝基苄醇,苄醇
解:(1)3-丁烯-2-醇>2-丁烯-1-醇>2-丁醇>1-丁醇 (2)叔丁醇>环己醇>正丁醇 (3)对甲氧基苄醇>苄醇>对硝基苄醇
7.5 写出环戊醇与下列试剂反应(如能反应)的主要产物。
⑴ 冷的浓硫酸 ⑵ 浓硫酸,加热 ⑶ 浓HBr水溶液 ⑷ CrO3 + H2SO4 ⑸ 金属K ⑹ C6H5COOH + H+ ⑺ C2H5MgBr ⑻ KOH水溶液 解:
(1)+OH2(2)
(3)Br(4)O O(5)OK(6)OC
⑺ C2H5H ⑻ 不反应
7.6 写出邻甲苯酚与下列试剂反应(如能反应)的主要产物。 ⑴ (CH3)2SO4 + NaOH ⑵ Br2 + H2O ⑶ CH3COOH + H2SO4 ⑷ 浓硫酸,室温 ⑸ 冷、稀的硝酸 ⑹ 醋酸酐 解:
Br(1)OCH3CH3(2)BrOHCH3OHCH3
(3) 不反应
(4)HO3SOH+SO3HCH3
(5) 不反应
O(6)OCCH3CH3
7.7 完成下列反应。
+(6)OHH( )KMnOA4/H2O( )稀 、冷B(7)RCOOOHHOCHCH( )A22OH( )H+HIO(8)OH4OH
OH(9)+AlClCH33COCl165℃
(10)HCl( )AKCN( )BO(7)OOHOCH2CH2OH
解:
B
Cl(1)CH3CCH3CHCH3(2)H3CCH3
(3)O(4)OCH2
CH3(5)ICH2OH+CH3I
(6)OHOH
(7)(A)O(B)OHOCH2CH2OH
OH(8)OHC(CH2)4CHO(9)COCH3
(10)(A)HOCH2CH2CH2CH2Cl
(B)HOCH2CH2CH2CH2CN7.8 将下列各组化合物按指定的性质从大到小排序。 (1)酸性
OHOHOHOHA.B.C.NO2NO2D.NO2NO2
(2)与HBr反应的活性
CH2OHCH2OHCH2OHH3CCHOHD.A.B.C.CH3NO2CH3
(3)分子内脱水的活性
H3CCHOHA.B.H3CCHOHC.H3CCHOHNH2(4)与CH3COOH进行酯化反应的速率
NO2
A.CH3OH
B.CH3CH2OHC.(CH3)2CHOHD.(CH3)3COH
解:(1)D > B > C > A;(2)D > B > A > C;(3)B > A > C;(4)A > B > C > D
7.9 用化学方法分离下列各组化合物。
(1)2,4,6-三甲基苯酚和2,4,6-三硝基苯酚。 (2)氯苯、苯甲醚和对甲苯酚 解:
OHO2NNO2ONaO2NNO2O2N水相 ONaNO2OH强酸O2NNO2NO2NaOH水NO2ONaCO2NO2OHH3CCH3NO2OHOHH3CCH3H3CCH3H3O+H3CCH3固 相CH3OHCH3ONaOHCH3CH3
水层 H3O+CH3CH3CH3+HOCH3OCH3NaOH水酸层OCH3H2OOCH3ClCl油 层,浓H2SO4Cl油 层
7.10 用化学方法鉴别下列各组化合物。 (1)正丁醇、仲丁醇和叔丁醇 (2)正丙醇、异丙醇和2-丁烯-1-醇 (3)1,4-丁二醇和2,3-丁二醇 (4)苄醇,邻甲苯酚,苯甲醚 (5)丙醇,烯丙醇,丙炔醇
(6)苯甲醚,甲苯,苯酚,1-苯基乙醇
解:(1)室温下分别加入Lucas试剂,立即出现浑浊的是叔丁醇,片刻后才出现浑浊的是仲丁醇,室温下无明显现象的是正丁醇。
(2) 室温下分别加入Lucas试剂,立即出现浑浊的是2-丁烯-1-醇,片刻后才出现浑浊的是异丙醇,室温下无明显现象的是正丙醇。
(3) 分别加入含有少量硝酸的HIO4溶液,摇匀后加入AgNO3水溶液,有AgIO3白色沉淀者为2,3-丁二醇。
(4) 首先用稀的氢氧化钠溶液试验,能溶于稀的氢氧化钠溶液者为邻甲苯酚;然后在不与氢氧化钠溶液作用的两者加入1~2粒绿豆大小的金属钠,发生反应并有气体冒出者为苄醇,不反应者为苯甲醚。
(5) 首先在三者中分别加入稀的溴水,不褪色者为丙醇;然后对褪色的两者再用硝酸银的氨溶液试验,能够生成白色炔化物者为丙炔醇,无此现象者为烯丙醇。
(6) 首先在四者中用绿豆大小的金属钠试验,发生反应并冒出气体者为苯酚、1-苯基乙醇,不作用者为苯甲醚、甲苯,这样便分成了两组;然后在苯酚、1-苯基乙醇中分别加入稀的氢氧化钠溶液,溶于氢氧化钠溶液者为苯酚,不反应者为1-苯基乙醇;在苯甲醚、甲苯中分别加入高锰酸钾溶液,加热后出现褪色者为甲苯,无此现象者为苯甲醚。 7.11 推测下列反应的机理。
OH(1)CHCH3H+CH3+H2O
OOHOH(2)H+
(3)H3CCHOCPh2H+H3CCOCHPh2
H2SO4(4)HO0℃
解:
OH(1)CH-CH3++OH2CH-CH3H2OH+CH-CH3+CH-CH3重排+HCH3消 除 H+CH3
H2OOHOHOH(2)H+HOOH2++OH+OHOH+
CPh2H+HPhH3CCHC+OHH+(3)H3CCHOPhH3CCOH+CPhPh重排H3C+COHPhCHPhH3CCOCHPh2
H2O(4)HHO++H2O++H+H
7.12 在叔丁醇中加入金属钠,当钠被消耗后,在反应混合物中加入溴乙烷,这时可以得到C6H14O的化合物;如果在乙醇与金属钠反应的混合物中加入2-甲基-2-溴丙烷,则有气体产生,在留下的混合物中仅有一种有机物——乙醇。根据以上实验现象,⑴写出所有的反应方程式;⑵解释这两个实验结果为什么不同? 解:
(1)(CH3)3COH+Na(CH3)3CONa+CH3CH2BrCH3CH2OH(CH3)3CBr(CH3)3CONa+1H22(CH3)3COC2H5CH3CH2ONa+1H22H3CH3CCCH2+NaBr+NaCH3CH2ONa+HBr
CH3CH2ONa+HBrCH3CH2OH+NaBr(2) 这两个反应都是卤代烷与醇钠的作用,根据卤代烷构造的不同存在取代(生成醚)和消除(生成烯烃)丙个竞争反应。在前一个实验中,伯卤代烷以取代反应为主,生成醚;而在后一个实验中,叔卤代烷在强碱醇钠的作用下只发生消除反应成成烃(气体),留下了乙醇。
7.13 旋光活性的(2S,3R)-3-溴-2-丁醇(A)与KOH/CH3OH反应产生一个旋光性环氧化物B,B随后用KOH水溶液处理得到2,3-丁二醇(C)。(1)写出A、B和C的立体结构;(2)C是否具有旋光性,并解释之。 解:
CH3HHOHBrCH3KOH/CH3OHHCH3HCH3HOOHHOHCH3OHCH3HHOOHHCH3CH3
(2S,3R)-3-溴-2-丁醇 (2S,3S)-丁二醇(有旋光性)
7.14 将下列化合物按分子内脱水反应的相对活性排列成序。
(1)A.正丁醇 B.PhCH(OH)CH3 C.环己醇 D.PhC(OH)(CH3)2 (2)A.CCl3CH2CH2OH B.CH3CH2CH2OH
C.CH2=CHCH(OH)CH3 D.(CH3)2CHOH 解:(1)D>B>C>A (2)C>D>A>B 7.15 试解释实验中所遇到到的下列问题。
(1)金属钠可用于除去苯中所含量痕量H2O,但不能用于除去乙醇中所含的水。 (2)为什么制备格利雅试剂时用作溶剂的乙醚 需要除去水分,而且必须除净乙醇(乙醇是制取乙醚的原料,常掺杂于产物乙醚中)。
(3)在使用LiAlH4的反应中,为什么不能用乙醇或甲醇作溶剂? 解:(1)因为乙醇可以与金属钠反应生成乙醇钠。
(2)因为水会分解格氏试剂,乙醇中羟基上的质子具有酸性,也会分解格氏试剂。
(3)因为LiAlH4是负氢离子还原剂,水及含有活泼氢的化合物都会将其分解。
7.16 叔丁醚(CH3)3C-O-C(CH3)3的制备既不能用威廉森法,也不能用浓硫酸脱水法制备,为什么?可采用什么方法制备?
解:因为叔卤代烃在醇钠溶液中很容易发生消除反应生成烯烃;叔醇在酸催化下很容易发生分子内脱水生成烯烃而得不到醚。叔丁醚可用下面的方法制备:
(CH3)2C=CH2
+(CH3)3COHH(CH3)3COC(CH3)3
7.17 选择适当的醛、酮和格利雅试剂合成下列化合物。
(1)3-苯基-1-丙醇 (2)2-苯基-2-丙醇 (3)2,4-二甲基-3-戊醇 解
(1)C6H5CH2MgCl+无水乙醚OC6H5CH2CH2CH2OMgClH3OC6H5CH2CH2CH2OH:
CH3无水乙醚C6H5CCH3(2)C6H5MgBr+CH3CHOCH3H3OCH3C6H5COHCH3OMgBrHO(CH)CHCHCH(CH)3232(3)(CH3)2CHMgBr+(CH3)2CHCHO无水乙醚(CH3)2CHCHCH(CH3)23OMgBrOH
7.18 选择最佳合成路线,完成下列合成反应。 (1)苯酚→2,6-二氯苯酚(昆虫引诱剂) (2)正丁醇→正辛烷
(3)对甲苯酚→4-甲基-2-仲丁基苯酚 (4)乙醇→1,2-环氧丁烷 解:
OHOHH2SO4△Cl2FeCl3ClOHClSO3Hn-C4H9BrNaCH3(CH2)6CH3OCH2CH=CHCH3H2O△ClOHCl(1)SO3HNaBr,H2SO4(2)n-C4H9OH△,-H2OOHONaOH△CH(CH3)CH=CH2CH3[H]OHCH(CH3)CH2CH3CH3(3)CH3NaOHCH3BrCH2CH=CHCH3CH3(4)C2H5OHH2SO4△C2H5OHHBrH2SO4C2H5BrMg干醚C2H5MgBr①O②H3OCH2OCH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH=CHH2SO4△C6H5CO3HAg,O2220~280℃CH3CH2CHCH2=CH2O
7.19 完成下列转变。
O(1)CH3CCH2CH3CH3CH2CHCH3ClOH(2)CH2CH3CH2CH3CHCH2ClOCH3
O(3)OO 解:
O(1)CH3CCH2CH3CH3ClH2/Ni
ONaNaCH3CHCH2CH3OHCH3CHCH2CH3CH3CH2CHCH3OCH3
OH(2)CH2CH3PBr3BrCH2CH3HCCNaCCHCH2CH3ClCHCH2ClH2Lindlar催 化剂CHCH2Cl2CH2CH3CH2CH3
(3)O+OH+OO
7.20 以指定原料完成下列合成。(无机原料可任选) (1)以丙烯和乙烯为原料合成4-戊烯-1-醇 (2)以甲醇和乙醇为原料合成3,3-二甲基-1-戊醇 (3)以乙烯和丙烯为原料合成2-甲基-2-己烯
(4)由环戊基溴甲烷和乙烯为原料合成3-环戊基-1,2-环氧丙烷 解:
(1)CH2CH2O2 , Ag250℃Cl2500℃OCH2CHCH2ClMg干 醚CH2CHCH2MgClCH2CHCH3①O+②H3OCH2CHCH2CH2CH2OH
CH3BrHBr+(2)CH3OHHBrMg干 醚CH3MgBrMg干 醚CH2CH3CH2MgBrO2 , Ag250℃OCH3CH2OHCH3CH2BrCH3CH2OHHCH2
(3)CH2CHCH3HBrH2OH+CH3CHCH3OHMg干 醚CrO3CH3COOHCH2CH2CH3CH2BrCH2CH2O2 , Ag250℃O①CH3CH2MgBr②H3O+CH3CH2CH2CH2OHCH3CH3CH2CH2CH2COHCH3OPBr3Mg干 醚CH3CH2CH2CH2MgBrCH3①CH3CCH3②H3O+H+CH3CH2CH2CHCH2O2 , Ag250℃Mg干 醚CCH3
O①CH2MgBrO(4)CH2CH2Br②H3O+CH2CH2CH2OHHBrH+CH2CH2CH2OHKOH/C2H5OHCH2CHCH2RCOOOHCH2CHCH2O
7.21 以苯或甲苯为主要原料合成下列化合物。(其他有机、无机试剂任选)
(1)H3CCH2CH2CH2OH
(2)
OCH2NO2
(3)
解:
CH3CH3CH3CH3(CH2O)3 , HCl(1)ZnCl2CH2ClSO3HMg干 醚①O②H3O+CH2MgClCH2CH2CH2OHONaNaOH熔融
SO3Na(2)H2SO4Na2CO3CH3H2SO4HNO3CH3Cl2hνNO2CH2ClONaNO2OCH2NO2
CH3(3)Cl2hνCH2ClMg干 醚CH2MgCl①O②H3O+CH2CH2CH2OHAlCl3
7.22 以苯酚为主要原料合成下列化合物。(其他有机、无机试剂任选)
OH(1)Br
(2)解:
CH3OCOOH
OH(1)浓H2SO4OHSO3HBr2BrOHSO3HH3O+OHBrSO3HSO3H
OH(2)(CH3)2SO4OCH3CH3ClAlCl3OCH3KMnO4OCH3CH3COOH
7.23 某化合物A(C5H11Br)与NaOH溶液共热后生成B(C5H12O),B能与Na作用放出氢气,能被KMnO4氧化,能与浓硫酸共热生成C(C5H10),C经KMnO4氧化得丙酮和乙酸。试推测A、B和C的构造并写出各步的反应式。 解:
BrA.CH3CHCHCH3CH3OHB.CH3CHCHCH3CH3C.CH3CCH3CHCH3
(反应式略)
7.24 一中性化合物A(C10H12O),经臭氧分解产生甲醛但无乙醛。加热至200℃以上时,A迅速异构化成B。B经臭氧分解产生乙醛但无甲醛;B与FeCl3有颜色反应,并能溶于NaOH溶液,B在碱性条件下与CH3I作用得到C。C经碱性KMnO4溶液氧化后得到邻甲氧基苯甲酸。试推测A、B和C的构造并写出各步的反应式。 解:
CH3A.OCHCHCH2B.OHCHCHCHCH3OCH3C.CHCHCHCH3
7.25 中性化合物A(C8H16O2),能与Na作用放出氢气,与三溴化磷作用生成相应的化合物C8H18Br2;A被KMnO4氧化生成C8H12O2,A与浓硫酸共热脱水生成B(C8H12)。B可使溴水和碱性KMnO4溶液褪色;B在低温下与硫酸作用再水解,则生成A的同分异构体C,C与浓硫酸共热脱水也生成B,但C不能被KMnO4氧化。B被KMnO4氧化生成2,5-己二酮和乙二酸。试推测A、B和C的构造。 解:
CH3CH3OHOHH3COHA.B.C.CH3CH3H3COH
7.26 用高锰酸钾处理顺-2-丁烯,生成一个熔点为32℃的邻二醇,处理反-2-丁烯,生成一个熔点为19℃的邻二醇,这两个产物都没有旋光性,但是熔点为19℃的邻二醇可拆分成两旋光度相等、方向相反的邻二醇。试写出这两个邻二醇的结构式,标出构型,并写出相应的反应式。 解:
HCH3CH3KMnO4HHOHOHCH3CH3OHHHOHCH3CH3 (熔点:32℃)
H顺-2-丁烯 (2R,3S)-meso-2,3-丁二醇
H3CHHHKMnO4H3CHOHOHHOHH3CHCH3OHHHHOHCH3CH3OHCH3
反-2-丁烯 (2S,3S)-2,3-丁二醇 (2R,3R)-2,3-丁二醇
(外消旋体,熔点:19℃)
7.27 某化合物分子式为C6H14O,常温下不与金属钠作用,用过量的浓氢碘酸共热时生成碘代烷。此碘代烷与氢氧化银作用则生成丙醇。试推测此化合物的构造式。并写出有关的反应式。
解:该化合物的构造式为 有关反应式如下:
CH3CH2CH2OCH2CH2CH3HI(过量)2CH3CH2CH2I
CH3CH2CH2IAgOHCH3CH2CH2OH
7.28 有一芳香族化合物(A),分子式为C7H7O,(A)与金属钠不反应,与浓氢碘酸反应生成化合物(B)和(C)。(B)能溶于NaOH溶液,并与FeCl3溶液作用呈紫色。(C)与硝酸银醇溶液作用,生成黄色碘化银。试写出(A)、(B)、(C)的构造式,并用反应式表示其变化过程。 解:
OH(A)(B)OCH3
(C)CH3I
有关反应式如下:
OCH3HI
OHFeCl3[Fe(OC6H5)6]3-(紫色)CHAgNO33IAgI↓(黄色)+ CH3OH乙醇
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