《有机化学》（第四版）第五章 芳烃（习题答案）

第五章 芳烃

芳香性 思考题 P152 习题5.1 写出四甲(基)苯

1,2,3,5-四甲(基)苯

的构造异构体并命名。 CHCH33CH3 CHCH 33CH3 解：CHHC33HCCH33CHCH331,2,3,4-四甲(基)苯

1,2,4,5-四甲(基)苯 P152 习题5.2 命名下列各化合物或基： 解：

CH3HCCHCHCH33 22 C=C CH25 H CH(CH)32顺-2-苯基-2-丁烯

1,2-二苯乙烷1-甲基-2-乙基-4-异丙基苯(E)-2-苯基-2-丁烯

CHCHC(CH)(CH)C33333 CHCH22 CH3

-苯乙基2,6-二甲基苯

基2,2,4,4-四甲基-3-苯基戊烷-苯乙基 P153 习题5.3 写出下

列各化合物或基的结构式： CHCH33 CHCH (1) (2) 异丁苯间甲苯基环戊烷2 CH3PhH C=C (3) (E)-1,2- 二苯乙烯 HPh

CHCHCHCHCH2223 (4) -5--1--2- C=C顺甲基苯基庚烯CH3 HH

CHCH=CHCH (5) (6) 3--2- 二苯甲基苯基丙烯基265

CHCHCH6565 P156 习题5.4 甲苯的沸点比苯高30.5℃，而熔点低~100℃，为什么？ 解：甲苯的相对分子质量大于

苯，分子间色散力大于苯，因比甲苯的沸点也高于苯； 但苯分子的对称性好，晶格能大于甲苯，因此苯的熔点高于苯。

P161 习题5.5 写出乙苯与下列试剂作用的反应式(括号内是催化剂)： (1) Cl(FeCl) (2) 混酸 (3) 正丁

醇(BF) 233 (4) 丙烯(无水AlCl) (5) 丙酸酐(CHCHCO)O(无水AlCl) 33223 (6) 丙酰氯CHCHCOCl(无水AlCl) 323CHCHCl23

CHCH CHCH23232+ (1) 解： ClFeCl3ClCHCH23 混酸 CHCH CHCH32+32 (2) NONO22CHCHCHCH 23 CH2325

+CH(CH)OHCHCHCH32323 (3) CHCHCH

23

BF3

CH3CH3CHCH23CHCH23 CHCH23 CH=CHCH23+ (4) CH(CH)无水AlCl332CH(CH)32CHCH23CHCH23 CHCH 23 (CHCHCO)O322+ (5) 无水AlClCOCHCH323OCCHCH 23CHCHCHCH2323 CHCH 23CHCHCOCl32+ (6) 无水AlClCOCHCH323OCCHCH 23 P161 习题5.6 由苯和必要的原料合成下列化合物： (1) HSO 24HO+(或环己烯)

解：

(2) 叔丁苯CHCH33 HSO CCH24 解：+ CH=CCH3 23 CH3 CH(CH)CH2253 (3) 解：OO AlClZn-Hg CH(CH)CH C(CH)CH32253253CH(CH)CCl+ 325 HClOO (4) COHCCHCH22 OOO AlCl COHCCHCH3+O22 解： O

P164 习题5.7 试以苯和必要的原料合成正丙苯。 解：OO AlClZn-Hg CHCHCH CCHCH3223CHCHCCl+23 32

HClor (CHCHCO)O232 P164 习题5.8 在氯化铝的存在下，

苯和新戊基氯作用，主要产物是2-甲基-2-苯基丁烷，而不是新戊基苯。试解释之。写出反应机理。

CH3CH3+ CHCCH32CHCHCCH +332C 解：稳定性：＞＞ +CH3三级碳正离子一级碳正离子CHCH 3H3 AlCl

3

CHCCHCl+CHCCHCH32 323 +C(CH)CHCHCH32233

CH3 +- H CCHCH23 CH3 P164 习题5.8 写出下列反应的产

物： OHOH Raney Ni + 3 H 2o150~200 C , 15MPa P166

习题5.10 在日光或紫外光照射下，苯与氯加成生成六氯化苯，是一个自由基链反应。写出反应机理。 h

解：Cl2

Cl2 ClCl + ClCl22 ClCl+ClCl ClClClClClCl

Cl2ClCl+ClClClClCl+Cl ClClClClClCl P166 习题5.11 写出六氯化苯最稳定的构象式。 ClCl Cl ；解：从理论上说，六氯化苯最稳定的构象式应该是ClClCl P168 习题

5.12 写出下列反

应的产物或反应物的构造式： CHCHBr32 Br (1) ClCl 2

光CHCHBr32 2 Br 2 (2) o 光 , 125 CCHCHBr32

CClCClCHCHCH33333 BrBrBr3 Cl22++ (3) Fe光或(少)Br(少)BrCHCClCCl333 Br 3 Cl (4) 22 Fe光或BrC(CH)C(CH)3333

KMnO4 (5)

浓

HSO24CHCOOH3COOHCH3 COOHCHCHHO ,

KMnO (6) 4CH912

232CH=CHCHCHBr222 HBr (7) 过

氧化物Cl HCl (8) P173 习题5.13 苯甲醚在进行硝化反应时，为什么主要得到邻和对硝基苯甲醚？试从理论上解释之。 解：硝基上邻位时，活性中间体的结构及稳定性如下： +OCHOCHOCHOCH3333+

+... ...H H HH +NONONONO2222( II )( I )( IV )( III ) 其中( II )的共价键数目较多，且满足八隅体，较为稳定，

对真实结构的贡献也最大。导致真实结构的能量降低，从而使硝化反应的活化能降低，反应速度增大。

硝基上对位时，活性中间体的结构及稳定性如下：

+OCHOCHOCHOCH3333

+

... ...

++NOHNOHHNOHNO2222( IV )( III )( I )( II ) 其中( III )的共价键数目

较多，且满足八隅体，较为稳定，对真实结构的贡献也最大。导致真实结构的能量降低，稳定性增大，从而使硝化反应的活化能降低，反应速度增大。 硝基上间位时，没有类似的能量较低的共振结构式，不能使反应活化能降低，反应速度增大。因此，苯甲醚在硝化时，主要得到邻、对位产物。 P175 习题5.14 苯磺酸在进行硝化反应时，为什么得到间硝基苯磺酸？试从理论上解释之。 +解：NO进攻间位时，活性中间体的结构及稳定性如下：

+

2SOHSOHSOH333

... ...+HHH +NONONO222 其中没有能量特别高共振结

构式，不会使活性中间体的真实结构的能量有太多的升高。 进攻邻位时，会有下列能量特别高的共振结构式出现：SOH3 H+ (HOS―) 正电荷直接与吸电子基相连

3NO2

使活性中间体的真实结构能量大大升高，

稳定性大大降低，从而使邻位的硝化反应的活化能 升高，反应速率降低。 进攻对位时，会有下列能量特别高的共振结构式出现：SOH3 +(HOS―) 正电荷直接与吸电子基相连

3HNO2

使活性中间体的真实结构能量

大大升高，稳定性大大降低，从而使对位的硝化反应的活化能 升高，反应速率降低。

P176 习题5.15 解释下列事实： ClClCl E ++ E+ E o- p- 反应 39 55 氯化 30 70 硝化 11 87 溴化 1 99 磺化 解：从上到下，反应新引入的基团体积增大，使邻位取代反应的空间障碍增大，因此邻位取代产物比例减小；而对位取代的空间障碍相对较小一些，所以，对位取代产物比例增大。 P177 习题5.16 写出下列化合物一溴化的主要产物。 CHCH33NO 2 (1) (2) (3) SOH3

SOHBr3COOHor NO2 (4) (5) Br (6) NHCCH3 O

P177 习题5.17 完成下列反应式： NO2 HOAc + HNOClOHClOH 3o30~40 CClCl

P179 习题5.18 由苯及必要的原料合成下列化合物：

CH3 CH3 (1) BrCH3CHCH33 CHCHBr浓HSO3323 CHOH 243 解： Fe , +HHOS3CHCH33CHCH33 CH CH33+HO/H2。 HOS180 CBrBr3CHCH33CHCH(1)23 NO(3)2 (2) Br(2)CHCHCHCHCHCH232323 HNOBrCHCHOHNO32322 解： HSOHSO Fe 2424BrBrCH(1)25 Br(3) (3) SOH(2)3CHCH2525CH25 Br浓HSOBr CH=CH24222 解： HSO Fe ,

(4) Cl

CHOO25 ClZn-Hg(CHCO)O CCHCCH23233 解： ClFeHClAlCl3Cl P179 习题5.19 以较好的产率由苯和无机试剂制备4-硝基-1,2-二溴苯。 BrBrBr BrBr BrHNO223 解： Fe ,

HSO Fe ,

24NONO22 P185 习题5.20 完成下列反应式： COCH65O (1) AlCl3+ CHCCl65 CS ,

2O CHC AlCl2 3+O (2) CHNO ,

HC

6522C OOO CCHCHCOOHCCHCHCOOH+2222 OCH3 COOHKCrO

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