徐寿昌主编《有机化学》(第二版)-课后1-13章习题答案
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有机化学课后习题答案
第一章 有机化合物的结构和性质
无课后习题
第二章 烷烃
1.用系统命名法命名下列化合物:
1.(CH3)2CHC(CH3)22.CH3CH2CHCHCH2CH2CH3CH3CHCH3CH3CH(CH3)2
2,3,3,4-四甲基戊烷 3-甲基-4-异丙基庚烷
23.178CH3CH2C(CH3)2CH2CH3CH3CHCH3CH2CH364.CHCHCHCHCHCCHCH322223345CH3
3,3-二甲基戊烷 2,6-二甲基-3,6-二乙基辛烷
65.7532146.
8.6735421 2,5-二甲基庚烷 2-甲基-3-乙基己烷
7.
2,4,4-三甲基戊烷 2-甲基-3-乙基庚烷
2.写出下列各化合物的结构式:
1.2,2,3,3-四甲基戊烷 2,2,3-二甲基庚烷
CH3CH3CH3CCCH2CH3CH3CH3CH3CH3CHCHCH2CH2CH2CH3CH3
3、 2,2,4-三甲基戊烷 4、2,4-二甲基-4-乙基庚烷
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CH3CH3CCHCH3CH3CH3CH3CH3CH3CHCH2CCH2CH2CH3CHCH3
5、 2-甲基-3-乙基己烷 6、三乙基甲烷
CH3CH3CHCHCH2CH2CH3CH2CH3CH3CH2CHCH2CH3CH2CH3
7、甲基乙基异丙基甲烷 8、乙基异丁基叔丁基甲烷
CH3CHCH(CH3)2CH2CH3CH3CH2CHC(CH3)3CH2CHCH3CH30000
3.用不同符号表示下列化合物中伯、仲、叔、季碳原子
111.01003020CH3CCH3C4CH320CHCH21040021CH2CH31CH2CH3CH3401CH3202.10CH3CH(CH3)CH2C(CH3)2CH(CH3)CH2CH330
4.下列各化合物的命名对吗?如有错误的话,指出错在那里?试正确命名之。
102010301010- 2 -
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1.2.2-乙基丁烷 正确:3-甲基戊烷 2,4-2甲基己烷 正确:2,4-二甲基己烷 3-甲基十二烷 正确:3-甲基十一烷 4-丙基庚烷 正确:4-异丙基辛烷 4-二甲基辛烷 正确:4,4-二甲基辛烷 1,1,1-三甲基-3-甲基戊烷 正确:2,2,4-三甲基己烷 3.4.5.
6.
5.不要查表试将下列烃类化合物按沸点降低的次序排列:
(1) 2,3-二甲基戊烷 (2) 正庚烷 (3) 2-甲基庚烷 (4) 正戊烷 (5) 2-甲基己烷
解:2-甲基庚烷>正庚烷> 2-甲基己烷>2,3-二甲基戊烷> 正戊烷
(注:随着烷烃相对分子量的增加,分子间的作用力亦增加,其沸点也相应增加;同数碳原子的构造异构体中,分子的支链愈多,则沸点愈低。)
6.作出下列各化合物位能对旋转角度的曲线,只考虑所列出的键的旋转,并且用纽曼投影式表示能峰、能谷的构象。 (1) CH 3-CH3
能量
旋转角度:00 600 1200 (2) (CH3)3C-C(CH3)3
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CH3CH3CH3能量CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3
旋转角度:0 0 600 120 CH3HHHH
0(3)CH3CH2 -CH3 HCH3HHHHH 能峰 能谷
7.用Newmann投影式写出1,2-二溴乙烷最稳定及最不稳定的构象,并写出该构象的名称。
解:
BrHHBrHHBrBrHH
HH对位交叉式构象 全重叠式构象 最稳定 最不稳定
8.下面各对化合物那一对是等同的?不等同的异构体属于何种异构?
解:
Cl1. 不等同,构象异构 CH3 H3CH3CHHCH3HClHClCl
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2.
CH3HC2H5HCH3C2H5HC2H5CH3C2H5HCH3等同
CH3H
不等同,构象异构
ClCl3.
CH3ClHClCH3H
CH3H
4.
CH3HCH3HC2H5HHC2H5C2H5H不等同,构造异构
CH3
CH3
不等同,构造异构
5.
6
等同化合物
9.某烷烃相对分子质量为72,氯化时(1)只得一种一氯化产物,(2)得三种一氯化产物,(3)得四种一氯化产物,(4)只得两种二氯衍生物,分别这些烷烃的构造式。 解: 设有n个碳原子: 12n+2n+2=72,n=5
(1) 只有一种氯化产物 CH3CH3CCH3CH3 CH3CH2CH2CH2CH3 (2) 得三种一氯化产物 (3) 得四种一氯化产物 CH3CH3CHCH2CH3 (4) 只得两种二氯化产物 CH3CH3CCH3CH3 - 5 -
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10. 那一种或那几种相对分子量为86的烷烃有:
(1)两个一溴代产物 (2)三个一溴代产物 (3)四个一溴代产物 (4)五个一溴代产物 解:分子量为86的烷烃分子式为C6H14
CH3CH3(1) 两个一溴代产物 (2)三个一溴代产物 CH3CHCHCH3CH3CH3CCH3CH3CH3CH2CHCH2CH3CH3CH3CHCH2CH2CH3
CH2CH3 (3)四个一溴代产物 (4)五个一溴代产物 12. 反应CH3CH3 + Cl2 CH 3CH2Cl的历程与甲烷氯化相似, (1) 写出链引发、链增长、链终止各步的反应式; (2) 计算链增长一步△H值。 解:链引发:Cl2 光或热 2 Cl ·
链增长:CH3CH3 + · Cl CH3CH2· + HCl
CH3CH2· + Cl 2 CH3CH2Cl + Cl·
链终止:2Cl· Cl2
CH 3CH2· + ·Cl CH3CH2Cl 2CH 3CH2· CH 3CH2CH2CH3
(2)CH3CH3 + ·Cl CH3CH2· + HCl
+435Jk/mol -431 Jk/mol △H1=+4 Jk/mol
CH 3CH2· + Cl2 CH3CH2Cl + · Cl
+243 Jk/mol -349 Jk/mol △H2=-106 Jk/mol
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△H=△H1 + △H 2= -104 Jk/mol
13. 一个设想的甲烷氯代反应历程包括下列各步骤:
C l2 2Cl· △H 1 Cl· + CH4 CH3Cl + H· △H2 H·+Cl2 HCl + ·Cl △H3 (1) 计算各步△H值:
(2) 为什么这个反应历程比2.7节所述历程可能性小? 解:
(1) △H1=+243 Jk/mole
△H2=435-349=+86 Jk/mole △H3=243-431=-188Jk/mol
(2) 因为这个反应历程△H2=435-349=+86 Jk/mole而2.7节
CH3CH3 + · Cl CH3CH2· + HCl
+435Jk/mol -431 Jk/mol △H1=+4 Jk/mol
△H2 〉△H1,故2.7节所述历程更易于进行。 14. 试将下列烷基自由基按稳定性大小排列成序:
(1) .CH3
(3) .CH3CHCH2CH3 解:(4)>(2)> (3)>(1)。
(2)
.CH3CHCH2CH3
.(4) CHCCH33CH3
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第三章 烯烃
1.写出烯烃C6H12的所有同分异构体,命名之,并指出那些有顺反异构体。 CH2=CHCH2CH2CH2CH3 CH3CH=CHCH2CH2CH3 CH3CH2CH=CHCH2CH3
CH3CH2=CCH2CH2CH3
1-己烯 2-己烯 3-己烯
2-甲基-1-戊烯
有顺反异构 有顺反异构 有顺反异构
CH3CH3C=CHCH2CH3
2-甲基-2-戊烯 有顺反异构
CH3CH3CHCH=CHCH3
CH3CH3CHCH2CH=CH2
4-甲基-2-戊烯 有顺反异构
4-甲基-1-戊烯
CH3CH2=CHCHCH2CH3 CH3CH=CCH2CH3CH3
3-甲基-1-戊烯 3-甲基-2-戊烯
有顺反异构
有顺反异构
CH2=CCHCH3
CH3CH3CH3C=CCH3CH3CH3
2,3-二甲基-1-丁烯
2,3-二甲基-2-丁烯
CH3CH3CCH3CH=CH2
3,3-二甲基-丁烯
2.写出下列各基团或化合物的结构式: (1) 乙烯基 CH2=CH-
(2)丙烯基
CH3CH=CH-
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(3) 烯丙基
CH2=CHCH2- (4)异丙烯基
CH3C=CH2
(5)4-甲基-顺-2-戊烯
(6)(E)-3,4-二甲基-3-庚烯
HC=CCH3CH3CHCH3 HCH3CH2CH3CCCH3CH2CH3
(7)(Z)-3-甲基-4-异丙基-3-庚烯 CH3CH2CH(CH3)2 C=CCH3CH2CH2CH3 3.命名下列化合物,如有顺反异构现象,写出顺反(或)Z-E名称:
(1)
CH3CH2CH2CH3CH22-乙基-1-戊烯
C=CH2
CH3C=CCH2CH3
CH3(2)
CH3CH2 CH2CH3(E)-3,4-二甲基-3-庚烯
(3) ClCH3CHCH3(E)-2,4-二甲基-3-氯-3-己烯
C=CCH2CH3F(4)
ClC=CBr
(Z)-1-氟-2-氯-溴-1-碘乙烯
(5) (6)
CH3HI
反-5-甲基-2-庚烯
(E)-3,4-二甲基-5-乙基-3-庚烯
C2H5HCH3C=CHCHCH2CH33
(E)-3-甲基-4-异丙基-3-庚
烯
(7)
nPrC=CiPrEtMe
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(8)
MenBtEtC=CMe
(E)-3,4-二甲基-3-辛烯
5.2,4-庚二烯有否顺反异构现象,如有,写出它们的所有顺反异构体,并以顺反和Z,E两种命名法命名之。
HCH3C=CHHC=CCH2CH3 H顺,顺-2-4-庚二烯 (Z,Z)-2-4-庚二烯 顺,反-2-4-庚二烯 (Z,E)-2-4-庚二烯 HCH3C=CHCH3HCHCH3HC=CHHC=CC=CHH反,顺-2-4-庚二烯 CH2CH3 (E,Z)-2-4-庚二烯 CH3C=CHHHHC=CCH2CH3 反,反-2-4-庚二烯 (E,E)-2-4-庚二烯 6.3-甲基-2-戊烯分别在下列条件下发生反应,写出各反应式的主要产物:
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H2/PdCCH3CH3CH3CH2CHCH2CH3HOBr(H2O+Br2)CH3CHCCH2CH3BrOHCH3CH3CH=CCH2CH3Cl2(低温)CH3CH3CHCCH2CH3ClClCH3CCH2CH3OH稀冷KMnO4CH3CHOHH2O2B2H6/NaOHCH3CH3CHCHCH2CH3OHO3锌粉-醋酸溶液HBr/过氧化物CH3CHO+CH3CCH2CH3OCH3CH3CHCHCH2CH3Br
7.乙烯、丙烯、异丁烯在酸催化下与水加成生成的活性中间体和稳定性及分别为:
中间体分别是:
CH3CH2++CH3CHCH3++CH3CH3CCH3+
中间体稳定性:
CH3CH2 反应速度顺序为: CH3CH2+ 8.试以反应历程解释下列反应结果: (CH3)3CCH=CH2+H2OH+加热,加压(CH3)3CCHCH3+(CH3)2CCH(CH3)2OHOH解:反应历程: - 11 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 CH3(CH3)3CCH=CH2+HCH3OH2CH3CCH3CHCH3++CH3CCHCH3++H2OCH3H+CH3CH3CCHCH3CH3OHCH3CH3CH3C+CH3+CH3CCHCH3CH3CH3CH3CH3CCHCH3OHCHCH3H2OCH3CH3CH3CCHCH3+OH2 CH3CH2CH=CH2 9.试给出经臭氧化,锌纷水解后生成下列产物的烯烃的结构: CH3CH2CHO,HCHO CH3CH2CCH3,CH3CHOO CH3CH3CH2C=CHCH3 CH3CHO,CH3CH3CHOCO,CH2CHO CH3CH=CHCH2CHCH3CCH3 10.试以反应式表示以丙烯为原料,并选用必要的无机试剂制备下列化合物: (1) 2-溴丙烷 CH3CH=CH2+HBrCH3CHCH3Br (2)1-溴丙烷 (3) 异丙醇 CH3CH=CH2+HBrROORCH3CH=CH2+CH3CH2CH2Br CH3CHCH3OH H2OH+(4) 正丙醇 CH3CH=CH2B2H6NaOH,H2O2CH3CH2CH2OH Cl2CH2CHCH2ClClCl (5) 1,2,3 5000C+CH3CH=CH2Cl2-三氯丙烷 ClCH2CH=CH2- 12 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 (6) 聚丙烯腈 CH3CH=CH2+NH34700CCH=CHCN2[CH2-CH]nCN (7) 环氧氯丙烷 CH3CH=CH2+Cl2ClCH2CHCH2ClOHClCH2CH=CH2HOClCa(OH)2ClCH2CHOCH2 11.某烯烃催化加氢得2-甲基丁烷,加氯化氢可得2-甲基-2-氯丁烷,如果经臭氧化并在锌纷存在下水解只得丙酮和乙醛,写出给烯烃的结构式以及各步反应式: 解:由题意得: CH3CH3CHCH2CH3ClHClH2CH3CH3CHCH2CH3AO3Zn/CH3COOH/H2OCH3CCH3+CH3CHOOCH3C=CHCH3 则物质A为: CH312.某化合物分子式为C8H16,它可以使溴水褪色,也可以溶于浓硫酸,经臭氧化,锌纷存在下水解只得一种产物丁酮,写出该烯烃可能的结构式。 CH3CH3解:该烯烃结构式为: CH3CH2C=CCH2CH3 13.某化合物经催化加氢能吸收一分子氢,与过量的高锰酸钾作用生成丙酸,写出该化合物的结构式。 解:该化合物的结构式为: CH3CHCH=CHCH2CH3 14.某化合物(A)分子式为C10H18,催化加氢得(B),(B)的分子式为C10H20,化合物(A)和过量高锰酸钾作用得到下列三个化合物,写出(A) 的结构式。 - 13 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 CH3CCH3OCH3CCH2CH2COOOHCH3COOH 解:化合物A的结构式可能是(1)或(2): CH3CH3(1)CH3CCCH3CH2CH2C=CHCH3CH3(2)CH3CH=CCH2CH2CH=CCH3 15.3-氯-1,2-二溴丙烷是一种杀根瘤线虫的农药,试问用什么原料怎样合成? 解:合成路线如下: 0CH3CH=CH2+Cl2500CClCH2CH=CH2Br2ClCH2CHCH2BrBr 第四章 炔烃、二烯烃、红外光谱 2. 用系统命名法或衍生物命名法命名下列化合物。 (1) (CH3)3CCCCH2CH3 2,2-二甲基-3-己炔 - 14 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 (乙基叔丁基乙炔) (2) HCCCH2Br 3-溴-1-丙炔 (3) H2CCHCCH 1-丁烯-3-炔 1-己烯-5-炔 2-氯-3-己炔 (4) CH2=CHCH2CH2CCH (5) CH3CHCCCH2CH3Cl (6) CH=CH2CH3CCC=CHCH2CH3 4-乙烯基-4-庚烯-2-炔 (7) 1,3,5-己三烯 3.写出下列化合物的构造式。 (1) 4-甲基-1-戊炔 CH3CHCCH2CHCH3 CH3CHCC=CHCH3 (2) 3-甲基-3-戊烯-1-炔 (3) 二异丙基乙炔 (4) 1,5-己二炔 (5) 异戊二烯 (CH3)2CHCCCH(CH3)2 CCH CHCCH2H2CCH3CH2=CCH=CH2 CH(6) 丁苯橡胶 CH2CHCH2CH2CHn (7) 乙基叔丁基乙炔 CH3CH2CCH3CCCH3CH3 4.写出1-丁炔与下列试剂作用的反应式。 - 15 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 CH3CCH2CH3CuCCCH2CH3CuClAg(NH3)2OHAgCCCH2CH3CHBr2HBr5.完成下列反应式。 热KMnO4溶液2CH3COOHBrCH3CHCHCH3BrCCCH3OH2OHgSO/HSO424CCHCHKMnO423CO2+CH3CH2COOHH2PtBrCH3CH2CH2CH3C=CCH2CH3 H2/Pa-BaSO4CH3CCCH3喹啉CH3CH=CHCH3Br2/CCl42KOHCH3H2SO4,H2O,HgSO4CH3醇 CCH2CH3O AgNO3氨溶液不反应6.以反应式表示以丙炔为原料,并选用必要的无机试剂,合成下列化合物。 CH3CCNaNaCHHBrCCH3H2HgSO4,H2SO4H2OCH3COCH3(1)BrCH3CHCH3(2)LindlarBrCH3CCH3CH3CCCH2CH2CH3H2/PtCH3CH2CH2CH2CH2CH3(5)BrCH2=CHCH31.B2H6,2.H2O2,NaOHCH3CH2CH2OH(3)HBr/ROORHBr(4)CH3CH2CH2Br 7.完成下列反应式。 - 16 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 CHO(1)(2)COOCOCN(3)(4)[CH2C=CHCH2]nCl 8.指出下列化合物可由那些原料通过双烯合成而得。 (1) CH2=CH=CH2+CHCH CH=CH2(2) 2CH2=CHCH=CH2CH3 CNCH3(3) CH2=CCH=CH2+CH2=CHCN HBr9.以反应式表示以乙炔为原料,并可选用必要无机试剂合成下列化合物。 CHCH++H2LindlarCH2=CH2CHNaCH3CH2BrCHCCH2CH3(1) CHCHNaCH3CH2BrHgSO4,H2SO4,H2OCH3COCH2CH3H2/PtCH3CH2CHCH3OH Cl(2) CH3CHCCH+2HClCH3CH2CCH3Cl (3) CH3CH2CH=CH2+HBrROORCH3CH2CH2CH2Br 10.以四个碳原子以下烃为原料合成下列化合物。 CHCNa+CH3CH2CH2CH2BrCHCCH2CH2CH2CH3(1) HgSO4,H2SO4,H2OO CHCNa+CH2=CHCH2BrCHCCH2CH=CH2CH2=CHCH=CH2(2) HgSO,HSO,HO4242CH3CCH2CH=CH2OO - 17 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 CNCH2=CHCH=CH2+CH2=CHCN(3) Cl2ClClCN 11.用化学方法区别下列各组化合物。 (1)乙烷、乙烯、乙炔 Br2/CCl4 硝酸银氨溶液 乙烷 不变 乙烯 褪色 不变 乙炔 褪色 (2)CH3CH2CH2C三CH和CH3C三CCH3 解:分别加入硝酸银氨溶液,有炔银沉淀的位1-丁炔。 12.试用适当的化学方法将下列混合物中的少量杂志除去。 解:(1)将混合物通入硝酸银的氨溶液,乙炔生成乙炔银而沉淀除去。 (2)将混合物进行Lindlar催化加氢,则乙炔变为乙烯。 13.解:(1)1,2-加成速度比1,4-加成速度快。因为1,2-加成生成的中间体稳定,说明活化能抵,反应速度快。 1,2-加成生成的中间体正碳离子为P-л共轭和有三个C-H键与其超共轭,而1,4-加成的中间体比其少三个C-H键超共轭。 1,2加成 CH2=CHCH=CH2HBrCH3CHCH=CH2+BrBrCH3CHCH=CH2-1,4加成CHCH=CHCH32+Br-CH3CH=CHCH2Br (2)1,2-加成产物有一个C-H键与双键超共扼,而1,4-加成产物有五个C-H键与双键超共扼。与双键超共扼的C-H键越多,产物越稳定。 14.解: 低温反应,为动力学控制反应,由中间体的稳定性决定反应主要产物,为1,2-加成为主。高温时反应为热力学控制反应,由产物的稳定性决定主要产物,1,4-加成产物比1,2-加成稳定。 15.解:10mg样品为0.125mmol,8.40mL 氢气为0.375mmole。可见化合物分子中有三个双键或一个双键,一个叁键。但是 - 18 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 根据臭氧化反应产物,确定化合物分子式为: CH2=CHCH=CHCH=CH2 ;分子式:C6H8 ;1,3,5-己三烯。 1. 命名下列化合物: (1) CH3CHCH3CH3 1-甲基-3-异丙基-1-环己烯 (3) CH3CH2CH3CH3 1,2-二甲基-4-乙基环戊烷(5) 1,3,5-环庚三烯 (7) 螺[2.5]-4-辛烯 2.写出下列化合物的结构式。 (1) 1,1-二甲基环庚烷 CH3CH3 (3) 1-环己烯基环己烯 - 19 - 第五章 脂环烃 2) CH=CH2CH3 1-甲基-4-乙烯基-1,3-环己二烯 4) CH3CH3CH3 3,7,7-三甲基双环[4.1.0] 庚 烷 6) CH3 5-甲基双环[2.2.2] -2-辛烯 (2) 1,5-二甲基环戊烯 CH3CH3 (4) 3-甲基-1,4-环己二烯 第 页 共 105 页 ( ( ( 有机化学课后习题答案 (5) 双环[4.4.0]癸烷 (7) 7.螺[4.5]-6-癸烯 CH3(6) 6.双环[3.2.1]辛烷 3. 写出分子式为C5H10的环烷烃的所有构造异构体和顺反异构体的结构式,并命名之。 环戊烷 CH3CH3CH3 甲基环丁烷 1,1-二甲基环丙烷 CH3CH3 CH3CH3 反-1,2-二甲基环丙烷 乙基环丙烷 C2H5 顺-1,2-二甲基环丙烷 4.下列化合物是否有顺反异构体?若有,写出它们的立体结构式。 解:(1),(2),(3)化合物无顺反异构体。 (4)有顺反异构: CH3CH3CH3CH3 (5)有顺反异构: - 20 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 4.用化学方法区别各组化合物。 (1) 溴水 Br2/CCl4,Fe 不变 不变 CH2CH3 褪色 CH=CH2 不变 褪色 CCH(2) 溴水 不变 褪色 不变 褪色 沉淀 硝酸银氨溶液 5.以构造式表示下列各组化合物经硝化后可能得到的主要化合物(一种或几种)。 (1)C6H5Br BrBrNO2(2)C6H5NHCOOCH3 NHCOCH3NHCOCH3NO2(3)C6H5C2H5 C2H5C2H5NO2NO2 NO2 NO2 (4)C6H5COOH (5)o-C6H5(OH)COOCH3 (6)p-CH3C6H4COOH COOHCOOHCOOHOHCOOHOHNO2 (7)m-C6H4(OCH3)2 NO2NO2CH3NO2 (8)m-C6H4(NO2)COOH (9)o-C6H5(OH)Br - 26 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 OCH3NO2OCH3OCH3NO2OCH3 NO2COOHNO2OHBrOHBrNO2 NO2 (10)邻甲苯酚 OH(11)对甲苯酚 OHNO2OHCH3CH3NO2NO2 (12)间甲苯酚 CH3 OHNO2OHOHNO2CH3CH3 NO2CH3 6. 完成下列反应式。 解: CH3(1)+CH3ClCH32HSO3ClAlCl3SO2Cl CH(CH3)2(2)+COOHCH3CH2CH2ClAlCl3KMnO4,H2SO4 CH3(3)Cl2/hvCH2ClAlCl3CH2 - 27 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 C2H5(4)+C2H53H2Pt 7.指出下列反应中的错误。 解:(1)正确反应: CH3CH2CH2Cl,AlCl3 (2) 正确反应: NO2CH(CH3)2Cl2,hvCH3CClCH3 NO2KMnO4C2H5CH2=CH2,H2SO4NO2COOH (3) 正确反应 COCH3CH3CH2Cl,AlCl3COCH3CH2CH3Cl2,FeCOCH3CH2CH3Cl+COCH3CH2CH3Cl 8.试将下列各组化合物按环上硝化反应的活性顺序排列。 解:(1) CH3CH3CH3>CH3CH3>> - 28 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 (2) CH3>>Br>NO2 (3) CH3>CH3CH3>COOH>CH3NO2ClCOOHCOOH (4) Cl>NO2>ClNO2 9.试扼要写出下列合成步骤,所需要的脂肪族或无机试剂可任意选用。 解:(1) 甲苯 4-硝基-2-溴苯甲酸;3-硝基-4-溴苯甲酸 CH3Br2FeCH3Br+CH3BrCH3Br+CH3HNO3H2SO4BrKMnO4,H+NO2COOHBrNO2COOHCH3KMnO4,H+COOHHNO3,H2SO4BrBrBrNO2 (2)邻硝基甲苯 2-硝基-4-溴苯甲酸 - 29 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 CH3NO2Br2,FeCH3NO2[O]COOHNO2 BrBr (3)间二甲苯 5-硝基-1,3-苯二甲酸 CH3[O] COOHHNO3,H2SO4COOHNO2COOHCH3COOH (4)苯甲醚 4-硝基-2,6-二溴苯甲醚 OCH3HNO3,H2SO4NO2OCH32Br2,FeBrOCH3Br NO2 (5)对二甲苯 2-硝基-1,4-苯二甲酸 CH3HNO3,H2SO4CH3NO2[O]COOHNO2CH3CH3 (6)苯 间氯苯甲酸 CH3CH3Cl,AlCl3[O]COOHCOOH COOHCl2,FeCl 10.以苯,甲苯及其它必要试剂合成下列化合物。 解:(1) Cl2,hvCl2,FeClCH2ClCH3CH3Cl - 30 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 (2) CH2CH3C2H5Cl,AlCl3Cl2,hvCHCH3ClHAlCl3CCH3 (3) CH3HCl+HCHOCH3CH2ClCH3,AlCl3CH3CH2COCH2CH3CH3 (4) CH2CH2CH3CH3CH2COCl,AlCl3Zn-Hg,HCl (5) +COAlCl3OCOH2SO4COCOCCH2CH2COOHZnHg,HClCH2CH2CH2COOH 11.根据氧化得到的产物,试推测原料芳烃的结构。 解:(1) CH2CH3 (2) CH3CH3 - 31 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 (3) CH3H3C CH3(4) CH2CH2CH3orCH(CH3)2 (5) (6) H3CCH3CH2CH3 CH3 12.三种三溴苯经硝化,分别得到三种、两种、一种一元硝基化合物,是推测原来三溴苯的结构,并写出它们的硝化产物。 解:三种三溴苯分别是: BrBrBrBrBrBrBrBrBr (1) BrBrHNO3H2SO4BrBrNO2BrBrBrBrHNO3H2SO4NO2BrBrBrBrNO2BrBrBrBrNO2BrNO2BrBr(2) BrBr (3) BrHNO3 BrNO2BrBr H2SO4BrBr 13.解: - 32 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 A:CCH3CHCCH3CHCuClCCCuCH3 C2H5B:CH3COOHCOOH CCHCH3C2H5CH3COOHH2,CatC2H5CH3C:KMnO4,H+ COOHCOOH COD:COOCOH2OOCO+COOH E:CH3CCHCH2=CHCH=CH2CH3CH3H2 CH314.指出下列几对结构中,那些是共振结构? 解:(1)和(4)不(2)和(3)是共振结构。 15.苯甲醚进行硝化反应时,为什么主要得到邻和对硝基苯甲醚?试从理论上解释之。 解:甲氧基具有吸电子的诱导效应和供电子的共轭效应,共轭效应大于诱导效应,是供电基团,其邻、对位上电子云密度比间位上大,硝化反应是芳烃的亲电取代反应,电子云密度大的地方易于进行,所以苯甲醚进行硝化反应时主要产物是邻和对硝基苯甲醚。 OCH3OCH3OCH3--+OCH3+OCH3+- 从硝化反应的中间体的稳定性看,在邻位和对位取代生成的中间体比在间位上取代稳定。 - 33 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 +OCH3+HNO2OCH3HNO2++OCH3OCH3HNO2+OCH3HNO2+HNO2OCH3++OCH3OCH3OCH3+OCH3+O2NHO2NHO2NHO2NHO2NHOCH3+OCH3+OCH3+HNO2+HNO2+HNO2OCH3+OCH3HNO2O2NH 在邻,对位取代有上式结构,每个原子都是八隅体,稳定。 第七章 多环芳烃和非苯芳烃 1.写出下列化合物的构造式。 (1)α-萘磺酸 (2) β-萘胺 (3)β-蒽醌磺酸 - 34 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 SO3HNH2OCCO SO3H(4)9-溴菲 (5)三苯甲烷 (6)联苯胺 BrCHNH22. 命名下列化合物。 OHOCCO(2) 9,10-蒽醌 CH3SO3HNO2 NO2 (1) 4-硝基-1-萘酚 (3)5-硝基-2-萘磺酸 CH2CH3 (4)二苯甲烷 (5)对联三苯 (6)1,7-二甲基萘 3.推测下列各化合物发生一元硝化的主要产物。 (1) O2NSO3HHNO3H2SO4+SO3HSO3HNO2 (2) CH3HNO3H2SO4CH3NO2 - 35 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 (3) OCH3HNO3H2SO4NO2OCH3 (4) CNHNO3H2SO4NO2CNCNNO2 4. 答下列问题: 解:(1)环丁二烯π-电子为四个,具有反芳香性,很不稳定,电子云不离域。三种二苯基环丁二烯结构如下: PhPhPhPhPhPh (2)(a), 具有下式结构(不是平面的): (b),不可以,因为1,3,5,7-辛环四烯不具有离域键,不能用共振结构式表示。 (c),环辛四烯二负离子具有芳香性,热力学稳定,其结构为: π-电子云是离域的。 5. 写萘与下列化合物反应所生成的主要产物的构造式和名称。 解:(1)CrO3, CH3COOH ( 2)O2,V2O5 (3)Na,C2H5OH - 36 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 OOCOCO 1,2-二氢萘 (6)Br2 O1,4-萘醌 邻苯二甲酸酐 (4)浓硫酸,800C ( 5)HNO3,H2SO4 NO2SO3HBr α-萘磺酸 α -硝基萘 (7)H2,Pd-C加热,加压 ( 8)浓硫酸,1650C 1-溴萘 SO3H 四氢萘 β-萘磺酸 6.用苯、甲苯、萘以及其它必要试剂合成下列化合物: 解:(1) CH3Cl2,hvCH2ClAlCl3CH2Cl2FeCH2Cl (2) CH32Cl2, hvCHCl2AlCl3(C6H5)3CH - 37 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 (3) HNO3H2SO4NO2Br2FeBrNO2 SO3H(4) H2SO41650CSO3HHNO3H2SO4NO2 (5) O2,V2O50450COCCOOHCOOCOAlCl3OCCO97%H2SO4 7.写出下列化合物中那些具有芳香性? 解: (1),(8),(10)有芳香性。 - 38 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 第八章 立体化学 1.下列化合物有多少中立体异构体? 解:(1) 三种 CH3HHClCH3HClClHHCH3CH3HClClOH(2)四种 CH3HHHHCH3CH3CH3ClClHOHCH3CH3HOHClHCH3 ClClCH3OHHCH3CH3 (3)两种 CH3HOHHCH3OH CH(CH3)2CH(CH3)2 (4)八种 CH3ClClHHHHCH3ClClCH3HHCH3ClClCH3HHClClCH3ClHCH3CH3ClClHHHClClClHClClHHHHClClClClHClClClClHHHHHHCH2CH3CH2CH3CH2CH3CH2CH3CH2CH3CH2CH3CH2CH3CH2CH3(5)没有 (6)四种 - 39 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 CH3HHOHOHCH3HOHHCOOHHCH3HCH3HOHHCOOH OHOHCOOHOHOHCOOH(7)没有 (8)两种(对映体) CH3CH2C=C=CH(9)三种 CH3CH3HCH2CH3HCH3CH2C=C=CCH2CH3H CH3HHCH3HHHCH3CH3H 2.写出下列化合物所有立体异构。指出其中那些是对映体,那些是非对映体。 解:(1) CHCH=CHCHCH33 OH 四种立体异构,两对对映体: OHOHCH3CH3CH3C=CC=CCH3HHHHHHHC=CCH3(2) OHCH3HHCH3OHC=CHHHCH3 CH3CH3 有三种立体异构,其中两种为对映异构体: - 40 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 CH3CH3CH3HHCH3H(3) HClCl HCH3CH3H 对这个题的答案有争议,大多数认为没有立体异构,但是如果考虑环己烷衍生物的构象为椅式,应该有两对对映体。 3.下列化合物那些是手性的? 解:(1),(4),(5)是手性的。 4.下列各组化合物那些是相同的,那些是对映体,那些是非对映体? 解:(1)对映体 (2)相同化合物 CH3RBr2CHHOHHOHCHBr2RCH3CH3HHH SBrHCH3HRBrCH3CH3H (3)不同化合物,非对映体 CH3CH3 (4)相同化合物 CH3CH3 - 41 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 BrC2H5BrHSBrHHCH3HBrCHC2H5CH3C2H5HSBrBrBrHCH3BrC2H5SCHBrBrCHCH3CHHSCH3CHBrCH3C2H5H25Br (5)对映体 ClRSCl (5)(2R,3S)-2,3-二溴丁烷是相同化合物。为内消旋体。 CH3HBrCSCBrHCH3R 5.解:用*表示胆甾醇结构中的手性碳式如下: HO解: 6.写出下列化合物的菲舍尔投影式,并对每个手性碳原子的构型标以(R)或(S)。 - 42 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 (1)BrC2H5CHHClC2H5Cl(2)ClHCFFBrHBr(S) BrCl (3)C2H5H(S)BrCDBrC(CH3)2CCH3CH3(4)CH3CHCH3C6H5H(R)NH2HD(S)C2H5NH2 (5)CH3ClHR(6)HOHCHOHOHCH2OHSRHClCH3RCH3HClCH3RClHR 7. 用适当的立体式表示下列化合物的结构,并指出其中那些是内消旋体? 解:全部使用菲舍尔投影式,根据R,S构型之间仅仅相差任意两个基团或原子位置不同,只要任意两个基团或原子交换一 - 43 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 次位置,就可以互变一次构型,解题时,任意写出分子的菲舍尔投影式,先进行构型判断,如果不对,就交换两个原子或基团位置一次。 (1)(R)-2-戊醇 (2)(2R,3R,4S)-4-氯-2,3-二溴己烷 CH3HOC3H7HBrHClCH3HBrHC2H52R3R4S (3) (S)-CH2OH-CHOH-CH2NH2 (4) (2S,3R)-1,2,3,4-四羟基丁烷 OHHOCH2HCH2NH2HHCH2OHOHOHCH2OH (5) (S)-2-溴代乙苯 (6)(R)-甲基仲丁基醚 BrC6H5HCH3CH3OCH3C2H5H 8. 解:3-甲基戊烷进行一氯代时生成四种构造异构体,如下: CH2CH2ClCH3ClCH2CH2CHCH2CH3(1) CH2CH2ClHCH3C2H5CH3HC2H5 CH3CH3CH3CHCHCH2CH3Cl(2) CH3HHClCH3C2H5ClCH3HHC2H5CH3ClHHCH3C2H5CH3HCH3ClHC2H5 - 44 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 CH3CH3CH2CCH2CH3Cl(3) CH2ClCH3CH2CHCH2CH3(4) 总计有六种异构体。 9. 解:结构式如下: A:CH3CH2CHCH=CH2OHB:CH3CH2CHCH2CH3OH 10. 解:(A, (B), (C)的结构如下: HA:CH3CH2CCH2CH=CH2CH3CH3CH2CHCH=CHCH3CH3C:CH3CH2CHCH2CH2CH3CH3HCH2=CHCCH2CH2CH3CH3CH3CH2=CHCHCHCH3CH3或B:或 11. 解:(A), (B), (C), (D)的立体结构式及各步反应式如下: CH3A:BrB:BrCH3CH2BrC:CH3 CH3CH2BrBrD:CH3CH2 - 45 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 CH3BrBrCH3Br+HBr+CH2CH3BrCH3CH3BrCH+KOC(CH2CH3)32CH2O3OOZn,H2O2HCHO+CC 第九章 卤代烃1.命名下列化合物。 CH2Cl2CH2CH2CH2ClClCH2=CCHCH=CHCH2BrCH3 1,4-二氯丁烷 2-甲基-3-氯-6-溴-1,4-己二烯- 46 - 第 页 共 105 页 。 有机化学课后习题答案 CH2CH3CH3CHBrCHCHCH3 2-氯-3-己烯 2-甲基-3-乙基-4-溴戊烷 BrClClClCH3 4-氯溴苯 3-氯环己烯 F2C=CF2CH3Br 四氟乙烯 4-甲基-1-溴环己烯 2.写出下列化合物的结构式。 (1)烯丙基氯 (2)苄溴 CH2=CHCH2Cl (3)4-甲基-5-氯-2-戊炔 (4)一溴环戊烷 CH3CCCHCH2ClBrCH2Br CH3 (5)1-苯基-2-溴乙烷 (6)偏二氯乙烯 (7)二氟二氯甲烷(8)氯仿 CH2CH2Br 3.完成下列反应式: (1)CH3CH=CH2+HBrCL2C=CH2CCl2F2HCCl3 CH3CHCH3NaCNCH3CHCH3BrCN ROOR(2)CH3CH=CH2+HBr(3)CH3CH=CH2+Cl2(4)0500C+Cl2H2O(KOH)CH3CH2CH2OHCH3CH2CH2Br Cl2+H2OClCHCHCHCl22ClCH2CH=CH2OH Cl2KOHCl - 47 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 (5)NBSBrKICH3COCH3I CH3(6)CH3CHCHCH3CH3OH(7)(CH3)3CBr+KCN PCl5CH3CHCHCH3NH3CH3ClCH3CHCHCH3NH2 C2H5OHCH2=C(CH3)2 (8)CH3CHCH3OHPBr5CH3CHCH3BrAgNO3/C2H5OHCH3CHCH3ONO2 (9)C2H5MgBr+CH3CH2CH2CH2CCHCH3CH3+CH3CH2CH2CH2CCMgBr CH3COOHClCH=CHCH2OOCCH3+NaCl+ClCH=CHCHClCHCOONa(10)23 (11)CHCH+2Cl2NaCNNH3+Cl2CHCHCl2KOH(C2H5OH)(1mol)CH2CNCH2NH2CH2OC2H5CH2IClC=CClHCl CH2Cl(12)C2H5ONaNaI/CH3COCH3H2O,-OHCH2OH 4.用方程式表示CH3CH2CH2CH2Br与下列化合物反应的主要产物。 (1) CH3CH2CH2CH2OH (3) CH3CH2CH2CH2MgBrCH3CH2CH2CH3,HCCMg(2) CH3CH2CH=CH2 (4) CH3CH2CH2CH2I - 48 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 (5) CH3CH2CH2CH2NH2 (7) CH3CH2CH2CH2ONO2 (9) CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3 5.用化学方法区别下列化合物: 解:(1) Br2,aq 硝酸银氨溶液 (2) CH3CH=CHCl 褪色 不变 苄氯 (6) CH3CH2CH2CH2CN (8) CH3CCCH2CH2CH2CH3 (10) CH3CH2CH2CH2N(CH3)2 CH2=CHCH2Cl 褪色 氯化银沉淀 氯代环己烷 CH3CH2CH2Cl 不变 氯苯 硝酸银氨溶液 立即生成氯化银沉加热生成氯化银加热也不反应 淀 (3) 1-氯戊烷 沉淀 2-溴丁烷 1-碘丙烷 硝酸银氨溶液 生成白色氯化银沉生成淡黄色沉淀 黄色碘化银沉淀 淀 (4) 氯苯 苄氯 2-苯基-1-氯乙烷 硝酸银氨溶液 不反应 生成氯化银沉淀 加热才生成氯化银沉淀 6.将下列各组化合物按反应速度大小顺序排列: 解:(1)按SN1反应: CH3(a)(CH3)3CBr,>CH3CH2CHBr>CH3CH2CH2CH2Br, (b)CHCH3BrCH2Br>>CH2CH2Br (2)按SN2反应: (a)CH3CH2CH2Br>(CH3)2CHCH2Br>(CH3)3CCH2Br - 49 - 第 页 共 105 页 有机化学课后习题答案 CH3(b)CH3CH2CH2CH2Br>CH3CH2CHBr>(CH3)3CBr 7.将下列各组化合物按消去溴化氢难易次序排列,并写出产物的构造式。 解:(1) CH3CH3CBrCH3HBr>CH3CH3CHCHCH3BrHBr>CH3CH3CHCH2CH2BrHBr (CH3)2C=CH2 (2)E1: CH3CHBr>OCH3(CH3)2CHCH=CH2(CH3)2C=CHCH3 CH3CHBr>CH3CH3CHBr>CH3CHBrNO2CH=CH2CH=CH2CH=CH2CH=CH2 OCH3CH3NO2 8. 预测下列各对反应中,何者较快?并说明理由。 解:(1)SN2反应,β-分支多不利于进攻: CH3CH2CH2CH2CN>CH3CH3CH2CHCH2CN (2) SN1反应,叔正碳离子稳定性大于仲正碳离子: - 50 - 第 页 共 105 页
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