课后习题答案

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第一章 绪 论 思考题答案

1、因为有机化合物晶体组成单位是分子,分子间的引力是范德华力,比离子间静电引力弱得多,这就使固态有机物熔化或液态有机物汽化所需要的能量比无机物低,所以有机化合物的熔点和沸点比无机物要低得多。

2、甲醇 (CH3OH)具有酸性也具有碱性,甲胺 (CH3NH2)具有酸性也具有碱性,H3O+具有酸性,NH4+具有酸性。

习题答案

1、有机化合物的五点通性: (1)容易燃烧,热稳定性差

(2)熔点、沸点较低,许多有机化合物常温是气体或液体

(3)难溶于水,易溶于有机溶剂,一般的有机化合物极性较弱或完全没有极性 (4)反应速度较慢、常有副反应 (5)数目庞大,结构复杂。

2、(1) 醚 (2 ) 醛 (3) 酮 (4) 苯酚 (5) 胺 (6) 烷烃 3、有偶极矩的化合物是(2)(3)(5)(6)

H(2)

Br (3) H3COCH3CH3CH2OH (5) (6)

CHBr3 第二章 饱和脂肪烃

思考题解答

1.(1)2,4,4-三甲基-3-乙基己烷;(2)2,2-二甲基-3-乙基戊烷。(从靠近支链最近的一端开始编号) 2.

(1)ClCH3HCH3HHHClHCH3HHCH3ClHH全重叠式HHHClHHH邻位交叉式H部分重叠式对位交叉式稳定性:对位交叉式 > 邻位交叉式 > 部分重叠式 > 全重叠式

CH3CH3CH3(2)CH2ClCH3CH2CHCH3,

CH3CH2CClCH3CH3CCH2CH3CH2CH2CHCH3,

Cl,Cl

3. (1)1,1,3-三甲基环戊烷;(2)5-甲基螺【3.5】壬烷;(3)2,7-二甲基二环【2.2.1】

1

庚烷;(4)2,7,7-三甲基二环【2.2.1】庚烷。 4.

CH3Br2/CCl4CH3CH3CHCH3r.t.不褪色CH3CH3CHCH3

褪色CH3三元环不稳定,常温下能与Br2加成,使之褪色。三元环与HBr也能加成,但现象不明显,不用来进行鉴别。

5. 具有三种椅式构象:

CH3H(1)CH3HH3C(2)HCH3HH3C(3)HHCH3

稳定性:(3)>(2)>(1)(大基团处在e键上有利于降低能量,因此(3)的构象最稳定。

习题解答

1.(1)2,2,8-三甲基-6-乙基壬烷;(2)甲基环庚烷;(3)2,3-二甲基戊烷;(4)2,2,6-三甲基-5-异丙基庚烷;(5)顺-1,4-二乙基环己烷;(6)4,5-二甲基螺【2.3】己烷;(7)1,7,7-三甲基-2-乙基二环【2.2.1】庚烷;(8)反式-1,3-二甲基环戊烷。 2.

(1)H3CCH3CH2CCH3CH3(2)H3CCH3CH3CHCHH2CCH3(3)H3CH3CCH3CH3CHH2H2CCCCCH3HCH32,2-二甲基丁烷

2,3-二甲基戊烷(5)CH3

CH32,2,5-三甲基-4-乙基己烷

(4)CH3(6)1-甲基-3-环丙基环戊烷(1-cyclopropyl-3-methylcyclopentane)

H3C

(7)H3CCH3CHHCCH3CHH2CCH3C2H5

3. ③②①④

②>④>③>①

4. 稳定性顺序为:

CH3H2CCHCH3CH3CH3CH35.

H3CCHCH3

6.

H3CCHH2CCH。提示:通式为C7H14,因而,三组氢原子个数为12,2,2。其中12

个氢原子必然为伯氢原子。

2

H(1)CH(CH)H(2)HH(3)CH(CH3)2HCH(CH3)2CH332CH2CH37. ;

8. (1)构象异构;(2)构造异构。 9.

;

(1)H3CCH3CIBr(2)CH2CH3

CH3CH3H3CCCH3CHCH310.

(1)

(2)CH3(3)11. 12.

(1)H3CCH3CCH3CH3;;

(3)CH3CH3CH2CHCH3.

;(2) CH3CH2CH2CH2CH3;

第三章 不饱和脂肪烃

思考题解答

1. (1)、(4)、(5)、(6)存在顺反异构

(1)HCH3CH2CH3HH3CCH2CH3CH3H3C反式-3-甲基-2-戊烯 顺式-3-甲基-2-戊烯

(2)2-甲基-1-戊烯;(3)2-己炔;

(4)H2CHCHHCH3H2CHCHCH3H(5)HC顺-1,3-戊二烯

HCH2CH3CCH2H反-1,3-戊二烯

CH2CH3HHHCCCH2HCCH反-4-庚烯-1-炔(6)HCHCCHCH

HHCC顺-4-庚烯-1-炔

反-3-己烯-1,5-二炔 顺-3-己烯-1,5-二炔

2. (1)(2E,4E)-2,5-二氯-2,4-己二烯;(2)3-乙烯基环丙烯;(3)(E)-5-丙烯基-1,3-环戊二烯;

3

(4)3-丙烯基环戊烯;(5)3-异丙烯基环戊烯;(6)1-乙基环戊烯。 3.

CH3H3CCCHCH3+ H2OH3CCH3COHH2CCH3

H2CCH3CH3H3CCCHCH3+ H2SO4H3CCH3COSO3HCH3H3CCCHCH3+ HIH3CCH3CIH2CCH3

HCBrCH3H3CCCHCH3+ Br2H3CCH3CBrCH3

习题解答

1. (1)2-乙基-1-戊烯;(2)3-乙基环己烯;(3)2,2-二甲基-3-庚炔;(4)3-乙基-1,6-庚二烯;(5)2-甲基-1,3-丁二烯;(6)(2顺,4反)-2,4-己二烯;(7)E-2-氯-2-戊烯;(8)(Z)-2-甲基-1-氯-1-丁烯;(9)(E)-1-氯-1-溴-3,3-二甲基-1-丁烯;(10)1,5-二甲基环戊二烯;(11)1,4-环己二烯;(12)1-异丙基环丁烯。 2.

(1)HCH3CCHCH3H3CCHCHCH3(2)H3CCHCC2H5CH2ClCH3

HHCCCCCHHH3CCH3H(3)H2CCCH3CHCH2

CH3CCCHCH3CH2CH2CH3(5)

H2C(4)H3CCH3CCH3(6)H2C

H3C

CHCH2CCH

(7)C2H5CH2CCHCCCH

CH33.

(1)H3CH3CCCH2+ H2SO4H3CCCH3OSO3H

4

Br(2)CH3+ HBrCH3(3)CHBr+ HBr3CH3

(4)H3COCHCCH+ HHgSO4/H2SO4H3C2OCHCCH3H3CH3C

(5)HOH3CCCCHCH3+ Cl2 + H2OH3CCCH3HH3CCH3Cl

(6)CH3H+ HBr2OCH23Br

(7)HCH3CHCHCHAg3+ O2H3CCHCCH3O

(8)CH3BrBrCH3+ Br2BrBrOH(9)CH3冷KMnO4/H2OCH3OH

(10)KMnO4/H+COOHHOOC

(11)CH3CH31) O3OCHO2) Zn/H2O

(12)+ NBSBr

4.

(1)H3CH3CCHCHH2CH2CH23BCHCH3CH2CH2CH2,

3COH (2)ClH3CCHCHCH25

(3) C 2 H 5 (4)

ClH

HBr

CH3CH3HH3CCOOHOHH第六章 卤代烃

思考题解答

1、伯、仲、叔卤代烷的分类是根据卤原子所连的碳原子种类来确定的,若与伯碳相连,则为伯卤代烷,同理,与仲碳相连,则为仲卤代烷,与叔碳相连,则为叔卤代烷。伯、仲、叔氢原子的规定也类似,若氢原子与伯碳相连,则该氢原子为伯氢,同理若该氢原子与仲碳相连,则该氢原子为仲氢,与叔碳相连,则为叔氢。 2、在下层,因为氯仿的密度比水大。 3、

CH3CH2BrCH3CH2BrCH3CH2BrCH3CH2BrCH3CH2Br-

+++++NaOHNaCNNH3NaOCH3AgNO3--

CH3CH2OHCH3CH2CNCH3CH2NH2CH3CH2OCHCH3CH2ONO--

+++32NaBrNaBrHBr++NaBrAgBr

离去基团为Br,进攻基团分别为OH,CN,NH3,CH3O,ONO2 4、(1)按SN2历程这些化合物的活性顺序从高到低依次为:1-溴丁烷﹥2-甲基-1-溴丁烷﹥2,2一二甲基-1-溴丙烷,虽然它们都是伯卤代烷,但空间位阻依次增加,因而反应活性降低。

(2)SN1反应的活性主要由中间体碳正离子的稳定有关,中间体越稳定,则SN1反应的活性越高,所以在这些物质中,SN1反应的活性从高到低依次为:α-苯基乙基溴﹥苄基溴﹥β-苯基乙基溴。 5、(1)不能发生β-消除反应,因为无β-H。

(2)消除反应和亲核取代反应都是由同一亲核试剂的进攻而引起的,试剂进攻α-碳就引起取代,进攻β-氢就引起消除。随着卤代烷α-碳原子上支链增加,空间位阻增大,被亲核试剂进攻的β-氢增多,有利于消除反应。因此,上述化合物中发生消除反应从难到易依次为:3-甲基-1-溴丁烷,3-甲基-2-溴丁烷,2-甲基-2-溴丁烷,反应主要产物如下:

CH36、

因为格林纳试剂很活泼,可与水发生反应,故必须在无水环境中存在,而且乙醚很稳定,因此无水乙醚制备格林雅试剂。 7、

(CH3)2H2CHCCH2;H3CH3CCHCCH3;CH3CH2CCH2 16

(1)H2CCHCH2CH2Cl4-氯-1-丁烯(2)H2CCHCHClCH33-氯-1-丁烯Cl(3)H2CCCH2CH32-氯-1-丁烯(4)ClHCCHCH2CH31-氯-1-丁烯(5)CH3CHCHCH2Cl1-氯-2-丁烯

Cl(6)CH3CCHCH32-氯-2-丁烯CH3(7)H2CCCH2Cl2-甲基-3-氯-1-丙烯CH3(8)ClHCCCH32-甲基-1-氯-1-丙烯

其中,1是隔离型,2;4;7是烯丙型,3;5;6;8是乙烯型。

习题解答

1、(1)2,2-二甲基-1-溴丙烷 (2)2-甲基-4-氯戊烷 (3)2-甲基-2-溴丁烷 (4)Z-1-氯-1-丁烯 (5)3-甲基-4-氯-1-丁烯 (6)4- 溴环戊烯 (7)苯溴甲烷(或溴化苄) (8)2-苯基-1-氯丙烷 2、

17

(1)BrHCHCCH3(2)ClON2HH2(3)(4)H2CCCCCH3CHCl3ClCH3(5)ClCH2Br(6)PhClH(7)CHC)2CH33CH2MgBr(8)H(CH2I3、

(1)H2CCHCl+HClCH3CHCl2KOH/醇(2)HHH3CCC2CH3H3CCHCHCH3BrKOH/醇Br2HH3CCHCCH3BrBrH3CCH3醇(3)ClCH2CHCHBr+KCN过量CNCH2CHCHBrAlCl3(4)Cl+CH3CH2ClEtCl+EtCl

18

NaHCO3(5)CHClCH3+H2OCHOHCH3KOH/醇(6)CH2CHBrCH2CH3HCCHCH2CH3(7)CH3CHBrCH醇3+C2H5ONa(CH3)2CHOC2H5(8)CH2Br+AgNO3醇CH2ONO2+AgBr

4、

(1)可以用AgNO3鉴别己烷和溴乙烷,溴乙烷与AgNO3反应产生沉淀。 ⑵可以用AgNO3鉴别苄氯和对氯甲苯,苄氯与AgNO3反应产生沉淀。 ⑶可以用AgNO3鉴别1-氯丁烷,1-氯-1-丁烯,1-氯-2-丁烯,1-氯-2-丁烯与AgNO3在室温下反应产生沉淀,1-氯丁烷与AgNO3在加热条件下反应产生沉淀。

5、 ⑴SN1反应活性从高到低依次为:C6H5CHBrC6H5 ;CH3CHBr CH3 ;CH3CH2CH2Br

⑵SN2反应活性从高到低依次为:1-溴丁烷;2-溴丁烷;2-甲基-2-溴丙烷 ⑶卤原子活性从高到低依次为:

CH-CH2Cl; CH-CH2Br; CH3-CH CH3-CHCH3-CHCH-CH2BrCH3-CHC-CH3Cl ;

6、SN2机理:(1)产物的构型完全转化;(2)反应分两步进行;(3) 碱的浓度增大反应速

率加快

SN1机理:(4)叔卤代烷水解 7、

(1)H3CCHHCKOH/醇CH3H3CCHCCH3ClCH3ClCH3HClH3CCH2CCH3CH3

19

(2)H3CHCH2CKOH/醇CH2BrH3CH3CHCHCCHHBr2H3CCH3NaCNCHH3O3H3CHCCH3COOHBrCN

KOH/醇8、

Br2H2CCHCH2CH3H2CBrCHCH2CH3BrHCH2CH3Ag(NH3)2NO3AgCH2CH3A:H2CCHCH2CH3B:HCH2CH3

9、

KOH/醇CH2BrCH2CH3H2CHBr3[O]CHCH3CH3CO2H+CO2+H2OH2CCHCHCH3CHBrCHB:D:H2CCH3A:CH2BrCH2CH3C:CH3CO2HCH3CH3CHBrCH3

第七章 醇、酚、醚

思考题解答

1、 4-甲基苯酚;2-(4-氯苯基)-2-丙醇;环戊基苯基甲醇 2、

RHCHCR'HIO4RCH+HCR'OHOHOOCrO3吡啶OHO

3、 因硝基是很强的吸电子基团,从而使羟基原子的孤电子对向苯环转移,羟基氢原子更易

离去,酸性更强,特别是受到三个硝基的影响,以致酸性比乙酸强,因而pKa值比乙酸的pKa值(4.74)小。 4、

20

CH2OHCHOOHHHOHOHOHCH2OHHOHHHOHOHCHOH2③

D(-)核糖 ④

D(+)果糖

2.

HOH2OH2COCHHOOH HOHHHOHOHHOH HCH2OHHOHOH H β-D-(-)-呋喃果糖α-D-(+)-吡喃半乳糖

OHHOH2COHOCHOOH2OHOHOH HOHO

α-L-吡喃甘露糖 β-D-呋喃核糖

3. a .b. f.有变旋现象。因为属半缩醛,可通过开链式α–β互变。 4. b 可以。

5. D--阿洛糖,D--半乳糖6.

CHOCHOCH2OHOCH2OHCH2OHCH2OH

7. a. B endict 试剂;b. I2c. I2d.Br_2H2Oe. Tollen试剂

8.

46

CHOa.NaOHH2OCH2OHOHCH2OHOCHOCH2OHCOOHCH2OHb.OCH2OHAg(NH3)2+CH2OHOc.HOH2CCH3OH无水HClHOH2COOCH3

CH2OHCH2OHOOd.OOHCH2OHBr2--H2OOOCH2OH(β--麦芽糖)CH2OHOCH2OHOCOOH

CH2OHe.OOCH2OHOHAg(NH3)2+O(α-纤维二糖)CHOCOOH

f.CH2OHHNOCOOH3COOH

CHOAcOAcO9.

COOHCOOHCH2OHCOOHOAcOAcCH2OAc5 HCOOH+1 HCHOCH2OHO~OCH稀2CH3NaOHb. HNO3e. (CH3CO)2Oj. HIO4c无CH2OH水Hd.C2HH5O(CH3O)2SO4f. NaBH4h.催化氢化CH2OHCH2OHa. B--Hr22i HClClCH2OHOOCHOCH2OHO~OHCH2OCH3O+ C2H5OH3~OHOCHOCH33OCH~OCH2CH3D--甘露糖g.HCN ,COOH再酸性水解COOH+CH2OHCH2OH

10.

47

如D--葡萄糖呈五员环状,则CH2OHHOHOCH2OHH3CO无水CH2OCH3~OHHClCH3OH3HOO~OCH(CH3)2SO43OOCH3NaOH~OCHOCH33CH2OCHH3COCOOH稀HClOOCH3HNO3COOHOCHCH2OCH33~OHOCH3+H3COOCH3COOHCHOOCHCH3O3OHOCH3CH2OCH3

11.

D--苏阿糖和D--赤藓糖可以用HNO3氧化的方法来区别.因为氧化产物前者有旋光,

后者比旋光度为零.

12. 因为果糖的还原所形成一个手性碳,A与B的关系为差向异构体. 13.

a.CH2OHOD--葡萄糖OHb.不反应c.不反应

d. 甲基化CH2OCHOOCH33OCHOOCH333OOCHOHOn

14.

a.+NH3ClHOHOHOH2COOH_NH2b.HOOHOH2COOHOH2CHOOONH2n

第十四章 氨基酸和蛋白质

思考题解答

1、解答见自测题中第三题。

2、方法类似于自测题第五题中第二小题。

3、蛋白质是由酰氨键连接而成,即氨基和羟基脱去1分子水连接而成;淀粉是通过两分子糖的两个羟基脱去1分子l水连接而成。蛋白质和淀粉可以用碘来鉴别,遇碘显蓝色的是淀粉;或者用茚三酮溶液来鉴别,能发生显色反应的是蛋白质。

习题解答

1、(1)阳离子 (2)偶极离子 (3)阳离子

48

2、(1)不动 (2)正极 (3)负极

3、不正确。因为对于中性氨基酸,羧基的电离能力比氨基大,从而使溶液的pH值小于7。 4、略

NHOOOOHH2NNHOHSOHNHNHOOOH5、(1)O (3)

NH2

OONHO2NNHHNNHNHNH2NOONHOHHNNHOOOHNHNNHNHO2O (2)

6、(1)丙氨酰甘氨酸,水解得到丙氨酸和甘氨酸。

(2)谷氨酰甘氨酰甘氨酸,水解得到谷氨酸、甘氨酸。 7、

OHHONH3COSHNNHNNH2OHOOONHNHH3COH3C

苯丙氨酰缬氨酰天门冬氨酰蛋氨酰组氨酸

SH

49

8、

OHCNH2CCCHH2CCHCCNOHSOCl2BrNHH2CCHCCN3NH2H2CCHCH3OCNHO+NH2HBrH2CCHCH2O2COOHNH2H2CBrCH2HCCOOHNaCH3SHONH2SCH3

9、 (1)

HCNPCl3 CH3CH2CHCNCH3CH2CHCNCH3CH2CHO

ClOH(2)

(CH3CO)2O CH3CHCOOHCH3CHCOOH

NH2NHCOCH3

二肽 A葡萄糖 B二缩脲试剂显紫红色 A无现象 B显蓝紫色 C无现象AI2无现象B变蓝 CNH3H2OH+CH3CH2CHCOOHNH210、(1)蛋白质 C三肽 A半胱氨酸 B

无现象AHgO沉淀 B (2)

淀粉 C

酪氨酸 A丙氨酸 BFeCl3溶液显蓝紫色A无现象 B显深蓝色B显紫红色C二缩脲试剂无现象 C(3) 三肽 C

11、根据蛋白质元素的质量组成变化不大,其中氮元素的含量平均值为16%,即每克氮相当于含蛋白质6.25克。W粗蛋白=W氮×6.25=0.1×6.25=0.625g 12、(2)胞嘧啶、(3)二缩脲、(6)ATP、(7)单宁酸、(9)茚三酮、 (10)核苷 、(11)DNA 、(12)RNA、(14)白蜡 (16)胆固醇

50

OCH3OH+HI+CH3IAlCl3ORR+AlCl3ORR

习题解答

1、(1)2-丁醇;(2)1,4-丁二醇;(3)3-甲基-3-戊烯-1-醇;(4)2-乙氧基乙醇;(或乙二醇单乙醚(5)苯乙醚;(6)2-溴丙醇;(7)2-硝基-1-萘酚; (8) (2S,4E)-5-甲基-4-庚烯-2-醇; (9)间-甲氧基苯甲醇 2、

CH3ClCH3CCH3(1)(2)H3CCOHOHOH(4)(3)CH3OHO(5)H3COH2CH2CCH3OCH3(6)NO2CH2CH2OH(7)H3CH2CCOHCH2CHCH2(8)H3COHCH3

3、

21

浓HSO4(1)HHHH3CC2C222COHHH3CC2CHCH2H浓H(2)H3CC2HCCH2SO43H3CCHCHCH3OHCH3浓HCH2SO42(3)H3CCCH3H3CCCH3OHHSO(4)H3CHCHCCH242H3CHCCHCHCH3OHC6H5CH3C6H5OH(5)H2SO4CH2CH3CH2CH34、

22

浓H2SO4(1)H3CHCHCCH3加热H3CCCHCH3CH3OHCH3CH3CH3浓HCl(2)H3CCC2H5H3CCCH3OHClHCC2H(3)H3CCH3PBrHC2H3H3CCCH3OHBrCH3CH3OHKMnOHO(4)+42S4ONaOH(5)OH+CH2BrOCH2加热H2CHH22C(6)O+HICIH2CCOHHC2H2O(7)+CHH3CH2OHOHCH2CH2OCH2CH3(8)ONa+CO2+H2OOH+NaHCO3CH3CH3(9)CH3CH2Cl+H3CH2CCCH3H3CH2CCCH3ONaOCH2CH3OCH3OH(10)+HI+CH3ICH2CH2OCH3CH2CH2OH

5、

23

浓H2SO4(1)CH3CH2CH2CH2CH2CHOHCH3CH3CH2CHCH2H3O+CH3OH浓H2SO4(2)CH3CH2CH2CH2CH2OHHCCH2BrClCH3KOH醇CH2CHCH2Br2CH3CH3CH2CCHBr(3)HOCH2CHCHCH2NaNaOCH2CHCHCH2ClH2/PtOO(4)CH3CllAlCl3NaOHH2OCH3Cl2hvCH2ClCH2OH

6、

显色H3COH(1)FeCl3产生气体CH2OHCH2OHNa不显色OCH3OCH3不产生气体显色沉淀

OHOHCH3Br2FeCl3(2)H3COH无沉淀CH3H3COHCH3不显色CH3OH

7、

24

H3CA:H3CCHCH2CH2OCH3B:CHCH2CH2OHH3CH3CHC:CH3C3ID:CHCH2CHOH3CH3CH3CCHCH2CH2OCHHI3CHCH2CH2OH+CH3IH3CH3CH3CCrO3H3CCHCH2CH2OHCHCH2CHOH3C吡啶H3CH3C浓H2SO4H3CCHCH2CH2OHCCHCHH33CH3C

8、

A:OCH3B:OHC:CH3IHIOCH3OH+CH3INaOHOHONaCH3I+AgNO3CH3ONO2+AgI

第八章 醛 酮 醌 思考题解答

1、分子式为C6H12O的醛酮共有14种构造式:

CH3CH2CH2CHCHOCH3CH2CHCH2CHOCH3CH2CH2CH2CH2CHO CH3

CH3正己醛 2-甲基戊醛 3-甲基戊醛

25

CH3CHCH2CH2CHOCH3CH3CH2CHCHOCH3CH3CH2CCHOCH3

CH3CH2CH3

4-甲基戊醛 2-乙基丁醛 2,2-二甲基丁醛

CH3CH3CCH2CHOCH3CH3CHCHCHOCH3O

CH3CH2CH2CH2CCH3

3,3-二甲基丁醛 2,3-二甲基丁醛 2-己酮

OOCH3CH2CH2CCH2CH3

OCH3CH2CHCCH3CH3

CH3CHCH2CCH3CH3 3-己酮 4-甲基-2-戊酮 3-甲基-2-戊酮

CH3OCH3CHCCH2CH3CH3CCCH3H3C

OCH3

2-甲基-3-戊酮 3,3-二甲基丁酮

2、反应活性由高到低为:(2)>(1)>(3)>(4)>(5) 3、(1)

HCNOH(醛与羟氨加成消除得到肟)

OCNH2(2)

HCNNH(醛与氨基脲加成消除得到缩氨脲)

H3CC(3)

NNH(酮与苯肼加成消除得到苯腙)

CH3CH3CH2CH = CHCHO4、(1)

CH3OCCH3CH3(含有?-氢的醛在稀碱条件下发生羟醛缩合反应)

(2)(含有?-氢的醛在稀碱条件下发生了分子内的羟醛缩合反应,形成五

元环是较稳定的环。)

5、能发生碘仿反应的是:(1),(3),(4)。

习题解答

1、(1)5,5-二甲基-2-己酮 (2)对甲基苯甲醛 (3)E-2-戊烯醛

(4)3-(对异丙基苯基)-2-丙烯醛(5)乙基环己基酮(6)4-甲基环己酮肟 (7)环己酮苯腙(8)甲醛缩氨脲(9)2-甲基对苯醌 (10)1,4-萘醌

26

(11)乙醛缩二甲醇(或二甲醇缩乙醛) (12)水合三氯乙醛

OCCH3OH3CCH2、(1)H3C (2)O (3)H2CCO

OOClOCH3NO2H(4)

ClO (5)

3CHCCO(6)

HCNNHNOH2

OSO3HCH3OCHOCHH3O3CCNOH(7)

O (8)

OH (9)H

OCHHCH2(10)

OCH2

CHCHCHO3、(1)

(乙醛有?-氢,发生羟醛缩合反应。)

CH3CH2CH = CHCHO(2)

CH3

(羟醛缩合反应,注意发生反应的位置是?-氢。)

CH2OH+COOH(3)

H3CH3C

(不含?-氢的醛在浓碱作用下,发生歧化反应。)

CH3CH3CH2CHCCH3(4)

OHCH3

(格林试剂与醛发生亲核加成反应,再水解得到醇。)

OH(5)

CNNHCNH2

(醛与氨基脲加成消除反应得到缩氨脲。) CH2OH(6)

(硼氢化钠只还原含氧官能团-CHO,对碳碳双键不还原。) CH2OH(7)

27

(镍催化加氢可以还原-CHO和碳碳双键。)

OHH3CCOHCH3H3CCCH3(8)H2O/H+ ,CrO3,

CN, COOH

(酮与HCN亲核加成,水解得到酸。) (9)CH3COO- + CHI3

(丙酮发生碘仿反应,得到碘仿是黄色晶体。)

Cl3CCHOHOH

(10)

(醛可以与水加成生成水合物。)

4、(1)加斐林试剂-有砖红色沉淀-甲醛和乙醛。 -无明显现象-甲醇和乙醇。

甲醛和乙醛:加碘的氢氧化钠溶液-有黄色沉淀-乙醛 -无明显现象-甲醛 甲醇和乙醇:加碘的氢氧化钠溶液-有黄色沉淀-乙醇 -无明显现象-甲醇

(利用醛可以与斐林试剂反应鉴别出醛和醇。而乙醛和乙醇又可以发生碘仿反应,可以分别鉴别出来。)

(2)加斐林试剂-有砖红色沉淀-环丙基甲醛。 -无明显现象-苯甲醛。 (斐林试剂可以鉴别出脂肪醛和芳香醛) (3)加溴水-无明显现象-丁酮

-溴水褪色-丁烯酮和2-环己烯酮

丁烯酮和2-环己烯酮:加碘的氢氧化钠溶液-有黄色沉淀-丁烯酮

-无现象-2-环己烯酮

(先利用碳碳双键的性质特点鉴别出丁酮,然后利用含有甲基酮结构的醛酮可以发生碘仿反应的特点,鉴别出丁烯酮。)

(4)加斐林试剂-有砖红色沉淀-正戊醛

-无现象-2-戊酮、3-戊酮、2-戊醇

2-戊酮、3-戊酮、2-戊醇:加I2/NaOH-无现象-3-戊酮

-有黄色沉淀-2-戊酮和2-戊醇

28

2-戊酮和2-戊醇:加高锰酸钾-褪色-2-戊醇

-无现象-2-戊酮

(斐林试剂只氧化醛,而2-戊酮和2-戊醇都可以发生碘仿反应。) (5)加卢卡斯试剂-有沉淀-1-苯基乙醇 -无现象-2-苯基乙醇

(利用卢卡斯试剂鉴别醇,也可以利用碘仿反应鉴别,在这里,1-苯基乙醇也可以发生碘仿反应。) 5、(1)

HCCHHgSO4/H2SO4H2OCH3CHOOH-CH3CH = CHCHO

(本题直接利用羟醛缩合反应,脱水后就可以得到目标物。)

CH3CH2CH2OHH2SO4-H2OCH3CHCH2H2OH+CH3CHCH3OHCrO3CH3COCH3(2)

(本题是一个官能团转化,中间需要通过碳碳双键过渡)

HBrMgCH =CHCHCHBr2232(3)

CH3CH2MgBr

CrO3OCH3CH2CCH3CH2 =CH2H2OH+CH3CH2OHCrO3CH3CHOCH3CHOCH3CH2MgBrH3O+OHCH3CH2CCH3H

(本题是一个增碳反应,需要增加两个碳原子,利用格林试剂和醛的加成,可以增加两个碳原子,并且得到醇) (4) CH3CH2OHCrO3CH3CHOOH-CH3CH = CHCHOLiAlH4H3O+CH3CH = CHCH2OH

(本题也是一个增碳反应,利用羟醛缩合反应,可以增加两个碳原子,注意特殊还原剂的使用,LiAlH4只还原C=O,对碳碳双键没有影响。) (5)

H2OH+CrO3OHOHCNCNH2OOHH+COOHOH

6、能发生碘仿反应的是:(4)(5)(7)

能与饱和的NaHSO3加成的是:(1)(3)(4)(7)(6) 能被费林试剂氧化的是:(1)(3)

29

7、(1)CCl3CHO > CH3CHO > CH3COCH2CH3 >

CHOCOCH3

CHOCHO(2)NO2 >

> OCH3

OC8、HOCH3

(能与三氯化铁显色可以推断具有烯醇式结构,可考虑是苯环上有羟基,能发生碘仿反应,可以推断含有甲基酮的结构。最后根据苯环上的取代反应的产物,可以确定甲基酮结构与羟基应该是邻位。) 9、A:

H3COH3C B:

CH3H3COH C:

CH3

(可以与2,4-二硝基苯肼生成沉淀的一定含有C=O,本题可以采用倒推法,根据化合物C的最后被氧化的结果,可以推断化合物C的结构,B脱水得到C,其分子中一定含有-OH。)

H3CCOH2CCCCH3H10、A:

CH3OH2 B:HOOCCCCH3

(本题也可以采用倒推法,首先根据B被还原得到的小分子推断出B的分子式,A经氧化后分解得到小分子,同时A能使溴褪色,含有碳碳双键,可与苯肼反应,含有碳氧双键,可以推断A的结构。)

第九章 羧酸及其衍生物

思考题解答

1、(1)可以看成是环戊基甲酸形成的酰溴,命名为环戊甲酰溴。 (2)可以看成是苯甲酸和乙酸形成的酸酐,命名为乙酸-苯甲酸酐。 (3)可以看成是环戊基甲酸与苄醇形成的酯,命名为环戊甲酸苄酯。

(4)可以看成是环戊基甲酸与苄胺形成的酰胺,命名为N-苄基环戊甲酰胺。

2、(1)同一种羧酸的酯水解,醇的烃基大的水解速度慢,醇的烃基小的水解速度快。故乙酸甲酯水解速度最, 乙酸正丙酯水解速度最慢。

(2)同一种醇的羧酸酯水解,酸的烃基大的水解速度慢,酸的烃基小的水解速度快。故甲

30

第十二章 杂环化合物和生物碱

思考题解答

1、环上有取代基的杂环,编号从杂原子开始,将取代基名称连同位号放置于杂环名称前面或名称后面。一般来说,烷基、卤素、氨基、羟基等放置于杂环名称前作为取代基,其它取代基放置于杂环名称后面作为命名主体。

(1)2-呋喃甲醛。属于五元单杂环,醛基连同位号放置于杂环名称后面作命名主体。 (2)嘧啶。属于六元单杂环。

(3)3-甲基-吡啶。属于五元单杂环,甲基放置于杂环名称前作为取代基。 (4)8-羟基喹啉。属于稠杂环,羟基放置于杂环名称前作为取代基。

(5)2-氨基嘌呤。属于稠杂环,氨基放置于杂环名称前作为取代基,编号是固定的。 2、(1) 苯、吡咯、吡啶和β-硝基吡啶发生亲电取代反应的难易程度为:(由易到难)

吡咯〉苯〉吡啶〉β-硝基吡啶

解析:吡咯属于π56(五个原子共用六个电子)共轭体系,即多π电子体系。由于在闭合共轭体系中,氮原子有两个电子离域,而每个碳原子的离域电子只有一个,因此氮原子具有给电子共轭效应,虽然氮原子因电负性比碳大也具有吸电子诱导效应,但总的结果还是氮原子相对地呈正电性,这样,环上四个碳原子的电子云密度与苯相比也就相对增大。当然亲电取代反应也比苯要容易;而吡啶环的氮原子只有一个电子参加共轭,与每个碳原子参加共轭的电子数相等。而由于氮的电负性大于碳,氮原子表现出吸电子的诱导效应,环上碳原子的电子流向氮原子,使吡啶环上碳原子的电子云密度相对降低,并小于苯环中碳原子的电子云密度,故环上的亲电取代反应比苯困难并且取代多发生在β位上,另一方面,由于亲电取代反应一般在酸性环境中进行,这使得体系中游离吡啶浓度很小,而大量带正电荷的吡盐更不利于反应;β-硝基吡啶则由于硝基的吸电子诱导效应和共轭效应,使吡啶环上的电子云密度进一步降低,亲电取代反应比吡啶还要困难。所以苯、吡咯、吡啶和β-硝基吡啶发生亲电取代反应的难易程度为:(由易到难)

吡咯〉苯〉吡啶〉β-硝基吡啶

(2)吡咯、吡啶、苯对氧化剂的稳定性顺序为:吡啶〉吡咯〉苯。

解析:富电子芳杂环容易与氧化剂作用,特别是在酸性条件下,氧化反应更易发生,氧化结果常导致环的破裂和聚合物的形成,也就是对氧化基不稳定;而苯和吡啶对氧化剂却相当稳定,但是吡啶环比苯环还要难以被氧化。例如:

HNO3NNCOOHCOOH

习题解答

1.环上有取代基的杂环,编号从杂原子开始,遇两相同杂原子, 则由带取代基(或H)的杂原子开始,含多个不同杂原子,则按O,S,N顺序编号。将取代基名称连同位号放置于杂环名称前面或名称后面。一般来说,烷基、卤素、氨基、羟基等放置于杂环名称前作为取代基,其它取代基放置于杂环名称后面作为命名主体。 答案为(1)4-氨基-2-羟基嘧啶。

该题中有两相同杂原子, 编号则由带取代基(或H)的杂原子开始,氨基、羟基都放置于杂环名称前作为取代基,杂环名称为嘧啶,编号较为特殊:

41

NH45612N32NHOH(编号)

(2)2-噻吩磺酸(编号从杂原子开始,磺酸基放置于杂环名称后面作为命名主体。杂环名称为噻吩。)

(3)3-吲哚乙酸(或β-吲哚乙酸)(编号从杂原子开始,乙酸基放置于杂环名称后面作为命名主体,稠杂环名称为吲哚。)

(4)6-氨基嘌呤(编号固定,氨基放置于杂环名称前作为取代基,稠杂环名称为嘌呤。)

NH61N2N354N9HN782

(5)8-羟基喹啉(编号固定,羟基放置于杂环名称前作为取代基,稠杂环名称为喹啉。) (6)化合物名称为:烟碱。

(8)NH(7)OCHO(9)BrOBr(10)NHCH2COOH

NHOH2(11)NHNOH(12)H2NNNNHN

2.甲胺、吡咯、吡啶、苯胺、氨、四氢吡咯的碱性强弱次序为:

四氢吡咯〉甲胺〉氨〉吡啶〉苯胺〉吡咯

因为六氢吡啶为仲胺结构,氮原子为sp3杂化,而吡啶中氮原子为sp2杂化,故六氢吡啶中

的孤对电子受氮原子核的吸引力小,也就更容易提供其孤对电子,与H的结合能力较强,碱性也较强。苯胺中氮原子上的孤对电子因参与P-π共轭,故碱性比吡啶更弱;对吡咯而言,氮孤对电子直接参与形成环上共轭体系,电子云密度平均化效应较苯胺强,从而使它与+

H的结合能力低于苯胺,所以碱性吡苯胺还弱,事实上吡咯显示一定的弱酸性。甲胺属于脂肪族伯胺,碱性小于脂肪族仲胺,氨的碱性则吡啶和甲胺之间。 3.(1)

无现象AFeCl3显示兰紫色C无现象AH2SO4-靛红变蓝BABB

(2)

42

分层A盐酸溶解AA松木片反应红色A无现象BB 或

BB

(3)

无现象AB醋酸--苯胺显示红色BA

4.(1)方法:在室温下用浓硫酸处理,分出酸层即可除去噻吩。 ⑵方法:用稀盐酸洗涤,分出水层即可除去吡啶。 5.(1)

Br(第一步为吡啶的溴代反应,间位上的氢被溴取代,然后再硝化,根据定位效应,硝化应在溴的邻位或对位。) (2)

COOH+OOCH2OHN(它属于康尼查罗(Cannizzaro)反应。不含?—H

原子的醛,在浓碱的作用下能发生分子间的氧化还原反应,即一分子醛被氧化成酸,另一分子醛还原为醇。) (3)

,NHNCH3(它属于吡啶的催化还原,生成的六氢吡啶为一仲胺,它与一分子碘甲

烷可以发生烷基化反应。) (4)

SO3H(它属于吡咯的磺化反应,由于吡咯对酸很敏感,强酸能使它们环破裂并聚

合,所以不能直接用硫酸进行磺化,通常采用比较温和的三氧化硫吡啶溶液作磺化剂。) (5)答案为:

BrSNH,O2NSBr(噻吩的亲电取代反应发生在α-位,第一步属于噻吩

的溴代反应,发生在α-位,第二步硝化反应同样也在α-位。) 6.(1)合成路线为:

CH3CH2CHOCHO+OOH△-CHOCHC3Tollen试剂OCHCHC3CHOCOOH 43

合成方法可以采用逆推法

选择性氧化α,β-不饱和酸α,β-不饱和醛O羟醛缩合CH3CH2CHOCHO+

(2)合成路线为:

CH3KMnO4/H+△NNNCOOHSOCl2AlCl3COClONC

目标产物为酮,那么我们学过的合成酮的方法,只有傅克酰基化反应,根据原料我们可以将目标产物分解成苯和4-吡啶甲酰氯。

7.喹啉起硝化反应时,硝基取代在苯环上;吲哚起硝化反应,硝基取代在吡咯环上。

解析:硝化反应属于亲电取代反应一种,根据亲电取代反应的机理,发生取代的位置主要决定于哪个环上的电子云密度较高。在喹啉环中,吡啶环上的电子云密度显然低于苯环,所以硝基取代在苯环上。在吲哚环中,苯环上的电子云密度显然低于吡咯环,所以硝基取代在吡咯环上。 8.

NHNH2NNNHOHNNHOHNHONHONHNNNHN(腺嘌呤)

(尿嘧啶)

NH2NNH2NNHOHNHO(胞嘧啶)

ONHNHOOHCH3NNOHCH3(胸腺嘧啶)

9.吡啶环上所有原子均为sp2杂化,六个p轨道侧面重叠形成环状大π键。分子中氮原子上的未共用电子对处于sp2杂化轨道上,p轨道上只有一个电子参与共轭,且由于氮的电负性大于碳,氮原子表现出吸电子的诱导效应,环上碳原子的电子流向氮原子,而且sp2杂化

轨道上的未共用电子对裸露在外,从而氮原子上具有较高的电子云密度,与H的结合能力较强,具有一定的碱性,但六氢吡啶为仲胺结构,氮原子为sp3杂化,而吡啶中氮原子为sp2杂化,故六氢吡啶中的孤对电子受氮原子核的吸引力小,也就更容易提供其孤对电子,与H+

的结合能力较强,碱性也更强。 10.化合物C5H4O2的结构式

44

CHO

O

第十三章 糖类 思考题解答

1. (1) 在D-葡萄糖和L-葡萄糖的开链式结构中,它们互为镜像,构型相反,故为对映体。 (2)旋光异构体的数目可以用公式N=2n(n为手性碳原子数目)计算出,如葡萄糖有四个手性碳原子,因此,它有24=16个旋光异构体。2-己酮糖含有三个手性碳原子,应有八个旋光异构体。

2. 取三种单糖各等量,分别加入等量的苯肼,反应后生成糖脎,将反应产物分别转移到等体积的容量瓶中定容,用旋光仪测定旋光度。若三种溶液的旋光度读数相等,就证明这三种单糖的C3、C4、C5具有相同的构型。

这三种单糖都是D型己糖,它们与苯肼作用生成糖脎时,只是C1、C2的基团发生反应,而C3、C4、C5的构型不受影响。因此,凡C3、C4、C5的构型相同的己糖,所生成的糖脎都是相同的晶体,具有相同的熔点和旋光性。D-葡萄糖、D-甘露糖和D-果糖与苯肼作用都生成D-葡萄糖脎:

CHCHOOHOHNNNHNHC6H5C6H5

3.(1)还原性二糖在结构上由一分子单糖的苷羟基(也称为半缩醛羟基)与另一分子单糖的醇羟基之间缩合脱水得到的二糖,分子中仍然保留有苷羟基可以转变成开链式结构,这类二糖具有还原性和变旋光现象,能发生成脎反应和成苷反应,是一种还原糖 (2)

OHOHHOHOHHOH OHHOHOHO酸/酶HOHO H+HOHHOHOOHOHO HOHOHHHOHOHOHHOHHHH HHH

习题解答

OH1.

HHCHOOHOHCH2OHHOCHOHOHCH2OH②D-(+)-苏阿糖H D-赤藓糖

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/z71f.html

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