《有机化学》(第五版,李景宁主编)习题答案 第一章
3、指出下列各化合物所含官能团的名称 (1) CH 3CH=CHCH 3 答:碳碳双键
⑵CH 3CH 2CI
答:卤素(氯)
(3) CH 3CHCH 3
OH
答:羟基
(4) CH 3CH 2 C=O
答:羰基(醛基)
I
H
CH 3CCH 3
II
⑸
答:羰基(酮基)
(6) CH 3CH 2COOH 答:羧基
〈旷 NH 2
⑺
答:氨基
(8) CH 3-C 三C-CH 3答:碳碳叁键
4、根据电负性数据,用和标明下列键或分子中带部分正电荷和负电荷的原子
&下列各化合物哪个有偶极矩?画出其方向
答:以上化合物中(2)、(3)、(4)、(5)、(6)均有偶极矩
(6) H 3C 一0 :一 CH 3
7、一种化合物,在燃烧分析中发现含有84%的碳[Ar (C ) =12.0]和16的氢[Ar (H ) =1.0],
答:
6+ d H-O
S'
CH 3CH 3-Br
(1) Br 2
(2) CH 2CI 2 (3) HI (4) CHCI 3 (5) CH 30H CH 3OCH 3
(2) H 2C —1 Cl (3) H -------------- : I
HC+ Cl 3
(5) H 3C 「OH
这个化合物的分子式可能是
(1) CH40 (2) C6H14O2 (3) C7H16 (4) C6H10 (5) C14H22
答:根据分析结果,化合物中没有氧元素,因而不可能是化合物( 1)和(2);
在化合物(3)、(4)、(5)中根据碳、氢的比例计算(计算略)可判断这个化合物的分子
式可能是(3)。
第二章
习题解答
1、用系统命名法命名下列化合物
(1)2,5-二甲基-3-乙基己烷
(3) 3,4, 4, 6-四甲基辛烷
(5)3,3, 6,7-四甲基癸烷
(6)4-甲基-3,3-二乙基-5-异丙基辛烷
2、写出下列化合物的构造式和键线式,并用系统命名法命名之。
(3)仅含有伯氢和仲氢的C5H12
答:符合条件的构造式为CH3CH2CH2CH2CH3;
键线式为;”八、/ \命名:戊烷。
3、写出下令化合物的构造简式
(2)由一个丁基和一个异丙基组成的烷烃
答:CH3CH2CH2CH2CH(CH3)2
(4)相对分子质量为100,同时含有伯、叔、季碳原子的烷烃
答:该烷烃的分子式为C7H16。由此可以推测同时含有伯、叔、季碳原子的烷烃的构造式为(CH3)3CCH(CH3)2
(6) 2,2,5-trimethyl-4-propylnonane (2,2,5-三甲基-4-丙基壬烷)
nC3H 7 CH3
CH3CH2CH2CH2CHCHCH 2CCH3
1 1
CH3 CH3
8、将下列烷烃按其沸点由高至低排列成序。
(1)2-甲基戊烷(2)正已烷 (3)正庚烷(4)十二烷
答:对于饱和烷烃,随着分子量的逐渐增大,分子间的范德华引力增大,沸点升高。支链的存在会阻碍分子间的接近,使分子间的作用力下降,沸点下降。由此可以判断,沸点由高到低的次序为:十二烷〉正庚烷>正己烷〉2-甲基戊烷。[(4)>(3)>(2)>( 1)]
10、根据以下溴代反应事实,推测相对分子质量为72的烷烃异构式的构造简式。
答:相对分子质量为72的烷烃的分子式应该是C5H12。溴化产物的种类取决于烷烃分子内
氢的种类(指核磁共振概念中的氢),既氢的种类组与溴取代产物数相同。
(1)只含有一种氢的化合物的构造式为(CH3)3CCH3
(2)含三种氢的化合物的构造式为CH3CH2CH2CH2CH3
(3)含四种氢的化合物的构造式为CH3CH2CH(CH3)2
14、答:
(1) 在此系列反应中,A和C是反应物,B和E为中间产物,D和F为产物。
(2) 总反应式为2A + C-D + 2F -Q
(3) 反应能量变化曲线草图如图2-2所示。
15、下列自由基按稳定性由大至小排列成序。
答:同一类型(如碳中心)自由基的稳定性大小直接取决与该中心原子与氢间的共价键的解离能大小。解离能越低,产生的自由基越稳定。因此,可以推测下列自由基的稳定性次序为
(3)>( 2)>( 1)
第三章
1、写出戊烯的所有开链烯异构体的构造式,用系统命名法命名之,如有顺反异构体则写
出构型式,并标以
Z、E。
H 」H ‘CH3
C=C C=C
解:CH2=CH-CH2CH2CH3H3CH2C' 、CH3H3CH2C H
1-戊烯(Z)-2-戊烯(E)-2-戊烯
CH2=C-CH 2CH3CH2
=CH-CHCH 3
1
CH3-CH=C-CH 3
1
CH3CH 3CH3
2-甲基-1-丁烯3-甲基-1-丁烯2-甲基-2-丁烯。
2、命名下列化合物,如有顺反异构体则写出构型式,并标以Z、E
⑴ 2, 4-二甲基-2-庚烯(5)Z-3,4-二甲基-3-庚烯
(6)E-3, 3, 4,7-四甲基-4-辛烯
3、写出下列化合物的构造式(键线式)
(1)2,3-dimethyl-1-pe nte ne;
(E)-3-甲基-4-乙基-2-己烯
4、写出下列化合物的构造式。
(1)(E)-3,4-二甲基-2-戊烯
(2) 2,3-二甲基-1-己烯
5、对下列错误的命名给予更正:
⑵ 2,2-甲基-4-庚烯应改为:6,6-二甲基-3-庚烯
⑷3-乙烯基-戊烷应改为:3-乙基-1-戊烯
⑶(E)-4-ethyl-3-methyl-2-hexe ne
(5) 2,2,4,6-四甲基-5-乙基-3-庚烯2,3-二甲基-1-戊烯
7、写出下列各烯烃的臭氧化还原水解产物。 (1) H 2C=CHCH 2CH 3 _______ k H 2C=O + O=CHCH 2CH 3
⑵ CH 3CH=CHCH 3 ------------- 2CH 3CH=O
⑶(CH 3)2C=CHCH 2CH 3 ------------- (CH 3)2C=O + O=CHCH 2CH 3
8、裂化汽油中含有烯烃,用什么方法能除去烯烃?
答:主要成份是分子量不一的饱和烷烃,除去少量烯烃的方法有: 用KMnO 4洗涤的办法或用浓H 2SO 4洗涤。
CI 2 450°C
a -氢取代
(4)
(5) (8) (12)
Br HO I
H 2O 2
(CH 3)2C=CH 2 B 2H 6,
[(CH 3)2C-CH 2]3B
Cl 2. H 2O
02
Ag
CH 2—CH 2
O'
H 2H 2将Br -氧化成了 HOBr
CH
马氏方向加成
马氏方向加成
HBr
9、试写出反应中的(a )和(b )的构造式 (a ) + Zn _____ k ( b ) + ZnCI 2
(b ) + KMnO 4 _________ k CH 3CH 2COOH + CO 2 + 出0 解:a 为:CH 3CH 2CHCICH 2CI b 为:CH 3CH 2CH=CH 2
12、某烯烃的分子式为C 5H IO ,它有四种异构体,经臭氧化还原水解后 A 和B 分别得到少 一个碳原子的醛和酮,C 和D 反应后都得到乙醛,C 还得到丙醛,而D 则得到丙酮。试 推导该烯烃的可能结构式。
答:A 和B 经臭氧化还原水解后分别得到少一个碳原子的醛和酮,说明 A 、B 结构中的双
键在边端,根据题意,
C 反应后得到乙醛和丙醛,说明C 为CH 3CH 2CH 二CHCH 3
CH 3C=CHCH 3
CH 3CHCH 二CH 2
J
_
CH 3 或 CH 3CH 2CH 2CH 2- CH 2
15、试用生成碳正离子的难易解释下列反应
解:碳正离子的稳定性次序是:三级 > 二级 > 一级
烯烃C=C 双键与H +在不同的碳上加成后,可以两个不同的碳正离子,本例中分别生成了 一个三级碳正离子和一个二级碳正离子, 由于三级碳正离子比二级碳正离子更稳定, 所以 反应优先按形成三级碳正离子的方向进行, 随后再与反应体系中的Cl -结合形成预期的符合
CH 3
CH 3CH 2-C-CH 3
Cl
16、把下列碳离子稳定性的大小排列成序。 解:稳定性从大到小的次序为:(1) >⑷ > ⑶ > ⑵
CH 3CHCH 二CH 2
J
CH
3
或 CH 3CH 2CH 2CH^CH 2
CH 3CH 2C=CH 2
CH 3
D 得到乙醛和丙酮,说明 D 为:
CH 3
该烯烃可能的结构为
马氏规则的产物为主,
21、用指定的原料制备下列化合物,试剂可以任选(要求:常用试剂) (1)由2-溴丙烷制1-溴丙烷
CH3CHCH3
Br KOH
ROH
CH3C H=CH2 1过氧化物CH3CH2CH2B r
(3) 从丙醇制1,2-二溴丙烷
H2SO4 厂|_| 厂|_|一厂|_| CH3CH2CH2OH CH3C H=CH2 Br2
CCl4
CH3CHCH2Br
I
Br
(5)由丙烯制备1, 2, 3-三氯丙烷
Cl o
CH3CH=CH22CH2CH=CH2
50O°C
Cl Cl2
---- A
CCl4
CH2CHCH2Cl
Cl Cl
第四章习题解答
2、(1) (CH 3)3CC三CCH2C(CH 3)3
(3) HC 三C-C 三C-CH=CH 2 (5)
2,2,6,6-四甲基-3-庚炔
1-己烯-3,5-二炔
(2E,4Z)-3 -叔丁基-2,4-己二烯
(1)丙烯基乙炔CH 3-CH二CH-C 三CH 3-戊烯-1-炔
CH3-CH-C 三C-CH-CH 2-CH 3
(4)异丙基仲丁基乙炔CH3 CH32, 5-二甲基-3-庚炔4、写出下列化合物的构造式,并用系统命名法命名之。
(1) 5-ethyl-2-methyl-3-heptyne CH3-CH-C 三C-CH-CH 2-CH3
CH3CH2CH 3 2-甲基-5-乙基-3-庚炔
H\ Z CH3/C=J PC
H
3、写出下列化合物的构造式和键线式,并用系统命名法命名
(3) (2E,4E) -hexadiene H3C H (2E,4E)-己二烯
无白色沉淀者为(C) 有白色沉淀者为(B)
9、用化学方法区别下列各化合物
(1) 2-甲基丁烷、3-甲基-1-丁炔、3-甲基-1-丁烯 不能使澳褪色的为(盘〉
能使漠褪色的为<B)和(C} 加银氨溶液
人 、
A
8、写出下列反应的产物
(1) (2)
⑶
H 3C^^CH - Ag(NH 3)2+
------------------- _
H 3C X ^C Ag | (7)
亲电加成反应,烯桂更活泼°
2?甲基丁烷3〉 3?甲基亠丁焕(B) 卜甲基?1 ?丁烯
亲电加成反应,两步反应都符合马氏规则。
Br 2/CCU
H2
--------------------------------- 1 Pd-CaC03,喹啉
H
H3C
J C=<
H
CH
4>n
根据题就可知.分子式为GHm的块烽应该为末蠕缺婭.由加氢后所得到的产物的结构,可以推割该块婭的构造式为
(CH S)2CHCH2C=CH
4-12
根据二烯婭经臭氧化还蝴水解产生的产物结拘,珂以推断读二第婭的构
造戎为
CH3Ctf=CH—Cff=CHCH3
甘与Br2如底的反应产物如下所示’
CHjO^CH—CE^CHCHj-^1* CHjCHCf^CHCHCHa
%忡押
-=3* CM3CHCMCHCHC^
即最后得到的产物为2,3MJ4SgjE雄电「\
p - ?*」上」: !
14、从乙炔出发,合成下列化合物,其他试剂可以任选。
(1)氯乙烯
HgCl2
HC 三CH + HCl - CH2=CHCl
120-180o C
(4)1-戊炔
__ CH3CH2CH2Br
HC 三CH + NaNH2― HC^CNa CH3CH2CH2C三CH (6)顺-2-丁烯
HC 三CH +2 NaNH 2*■ NaC 三CNa 2已3舉CH3C 三CCH3
3
16、以丙炔为原料合成下列化合物 (2)
CH 3CH 2CH 2CH 2OH
(4) 正己烷
H 2
CH 3CH 2CH 2CH 2CH 2CH 3
19、写出下列反应中“? ”的化合物的构造式 (2)
+
As(NH 3h _ HNOo
HC = CCH 2CH 2CH 5 一=——AgC=CCH 2CH 2CH 3 ------------------------ 芬曰?三CCH 2CH 2CH 5
(3) :< (炔烃的酸性比水弱)
H 3CH 2CH 2C -=C -C H 3 ----------------- ” CH^CH^CH 2COOH - CH.COOH
H.O.HO
_ 4-20
(1)与碳正Iff 子的p 轨道笈生卿乍用的裳■碳正B! 的擬定怪AK.
质UL
(3)第与機正高子的P 轨環产生产揮共辄的怵肆,樽定性离,瞬
0)共大,踐正討子卷定性站所区
H 2
CH 3 C 三 CH
Pd-CaCO 3
,喹啉
CH 3CH=CH 2
1) B 2H 6
---------------------------- 1
2) H 2O 2Q H -
CH 3CH 2CH 2OH
CH 3C 三 CH + NaNH 2
* CH 3C 三CNa
CH 3CH 2CH 2Br
---------------
?
CH 3CH 2CH 2C 三 CCH 3
CH M CH
(6)
第五章
2、与出顺-1-甲基-4-异丙基环己烷的稳定构象式。
4、写出下列的构造式(用键线式表示)
5、命名下列化合物
(1)反-1-甲基-3乙基环戊烷
(3)2,6-二甲基二环[2,2,2]
辛烷
(2)反-1,3-二甲基-环己烷
01(4)1, 5-二甲基-螺[4,3]辛
烷
&完成下列反应式
(1) (3)螺[5,5]十
一烷
C=CH 2
KMnO
COCH 3 + CO2
(2) CH3
Cl
(4)
H2O / Zn
-----
?
CH(CH 3)2 稳定构象
CH(CH 3)2
(6)
8、化合物物A 分子式为C 4H 8,它能是溴溶液褪色,但不能使烯的高锰酸钾溶液褪色。1mol (A )与ImoIHBr 作用生成(B ),( B )也可以从(A )的同分异构体(C )与HBr 作用得 到。化合物物(C )能使溴溶液褪色,也能使烯的高锰酸钾溶液褪色。试推论化合物( A )、 (B )、( C )的构造式,并写出各步的反应式。 答:根据化合物的分子式,判定 A 是烯烃或单环烷烃
目于该郭舍鞠不龍戦碼只耐冋育疲擁魁.薪H 可以推稻冇化会打不旋足 鸩远A 他司井畀构徉亡抵能厦澳水袒色? 蒂就魏色?说明比合物C 为烯庇日
在环駅桂芬子中、在Sia FlffiKS?水蜒色A3共能是环丙燒及其術生如 濟此可诙整濟比君谢A 的沟造式为
c 的陶适式可毙为
各步反应武如门
* Br ? ----
△
■ * HBr —CHjCH 也)+ HD: —?CHjCH^CMHiCH^ (7) Cl o o (10) Cl Br 2/CCI 4 2 4 CH 2CH 2CHCH 3 I I Br Br 9、写出下列化合物最稳定的构象式 (1)反-1-甲基-3-异丙基环己烷 第六章对映异构 2、判断下列化合物哪些具有手性碳原子(用*表示手性碳原子)。哪些没有手性碳原子但有手性。 (1) BrCH2-C*HDCH2CI 厂、/OH (3) 一Br CH=CH-CH=CH> (8) Cl 有手性碳原子 有手性碳原子 无手性碳原子,无手性 没有手性碳原子,但有手性 5、指出下列构型式是R或S。 早 1V 1 /K U;CI SQ4:(/>3 COOH =1 Cl wu 區 ■丄* I UjC Cl \ CH S m型 CH(CH 3)2 (2) 6、画出下列化合物所有可能的光学异构体的构型式,标明成对的对映体和内消旋体,以 R 、S 标定它们的构型。 (2)CH 3CHBrCHOHCH 3 7、写出下列各化合物的费歇尔投影式。 8、用费歇尔投影式画出下列各化合物的构型式 12 、下列化各对化合物哪些属于对映体、非对映体、顺反异构体、构造对映体或同一化合 H 2C — CHCI (5) H 2C —CHCI ③a CF ⑶Ct' H Br QR J ;?] (4) CH 3 H H 2S,3R (8) Br Br CH 3 ——H ——H C 2H 5 2R,3S (2) (3) 2-氯-(4S ) 4溴-(E ) -2-戊烯 内消旋-3, 4-「硝基己烷 □I I IV 2. 习 H f Cl C113 CH 3 F Mi : 17、有一光学活性化合物A(C 6H IO ),能与AgNO 3/NH 3溶液作用生成白色沉淀 B(C 6H 9Ag ) 将A 催化加氢生成C (C 6H 14),C 没有旋光性。试写出B 、C 的构造式和A 的对映异构体 的投影式,并用R 、S 命名法命名A 。 答:根据题意,A 是末端炔烃,且其中含有手性碳,因而推测 A 的结构为 18、化合物A 的分子式为C 8H 12,有光学活性。A 用铂催化加氢得到B (C 8H 18),无光学 物? (1)属于非对映体 (4) 属于对映体 (7) 同一化合物 (2)属于非对映体 (5) 顺反异构体 (8) 构造异构体 (3)属于非对映体 (6)属于非对映体 CH 三 C-CH-CH 2CH 3 AgC 三 C-CH-CH 2CH 3 CH 3 CH 3 CH 3CH 2CHCH 2CH 3 I CH 3 H C 2H 5---------- ,CH CH 3 H CH 三 C ---- C 2H 5 CH 3 (S ) -3-甲基-1-戊炔 (R ) -3-甲基-1-戊炔 16、完成下列反应式,产物以构型式表示 活性,用Lindlar 催化剂小心氢化得到C (C 8H i4)。有光学活性。A 和钠在液氨中反应得到 D ( C 8H 14),无光学活性。试推断 A 、B 、C 、D 的结构。 答:根据题意和分子组成,分析A 分子中含炔和烯,又由于其有光学活性,说明其中含有 注意:Lindlar 催化剂氢化炔,得到顺式烯烃,炔在钠的液氨中反应得到反式烯烃。 第七章答案 (12) (E ) -1-苯基-2-丁烯 H 央-」 £=C H 3C H 3、写出下列化合物的构造式 (1) 2-nitrobenzoic acid (2-硝基苯甲酸) (3) o-dibromobenzene (邻-二溴苯) 2、写出下列化合物的构造式 (1)2-硝基-3,5-二溴甲苯 (8)间溴苯乙烯 CH 3 B^^Br (4)三苯甲烷 CH =CH 2 Br 手性碳,推断A 、B 、C 、D 的结构如下: H\ /CH 3 CH 3C 三 C-CH-C=C 、 H A 、 CH 3 H 有光学活性 H H u H .CH 3 H 3 C CH -C =C ' H CH 3CH 2CH 2CHCH 2CH 2CH 3 I B 、 CH 3 无光学活性 H 3C 、 H 尸C \ ” CH 3 H CH-C=C I 、H D 、 CH3 无光学活性 (11) 8-氯-1-萘磺酸 (3) (6) 3-cloro-1-ethoxybenzene (7) 2-methyl-3-phenyl-1-nutanol OCH 2CH 3 Cl CH 3CHCHCH 2O H CH 3 2-甲基-3-苯基-1-丁醇 3-氯-1-苯乙醚 (8) p-chlorobenzenesulfonic acid (12) tert-butylbenzene (14) 3-phenyIcyclohexanol HO Cl SO 3H 对-氯苯磺酸 C(CH 3) 3 叔丁基苯 3-苯环己醇 (15) 2-phenyl-2-butene 2-苯-2-丁烯 。8比0 COOH C9H12 C 9H 12 CH 3 KMnO 4溶液 C G HCOOH CH 2CH 2CH 3 or CHCH 3 CH 3 6完成下列反应: 2-甲基丁基碳正离子重排成更稳定的叔戊基碳正离子后再进攻苯环,生成叔戊基苯。 8、试解释下列傅-克反应的实验事实。 AICI 3 ^^/CH2CH2C H 3 + CH 3CH 2CH 2CI 厶■ + HCI 产率极差 0)建是由于氣再烧与扣€%在加热案件下鬲爰空董排反应所导致的.即 ClJ 3CH :CH 2Cl p 川1&七41口4=^ 审井产土诒界谆基谨正南子茁柱罡桂枝爲” 11、试比较下列各组化合物进行硝化反应的难易。 (1)苯、1,2,3-三甲苯、甲苯、间二甲苯 硝化反应从易到难的顺序为: 1,2,3-三甲苯、间二甲苯、甲苯、苯 (3)对苯二甲酸、对甲苯甲酸、苯甲酸、甲苯 硝化反应从易到难的顺序为:甲苯、对甲苯甲酸、、苯甲酸、对苯二甲酸 COOlj https://www.doczj.com/doc/7013431745.html,I UOOH CHjOh (BJ H HQ 严厂cw 卜1小 (1) AlCb + CICH 2CH(CH 3)CH 2CH 3 - C —CH 2CH 3 CH 3 12、以甲苯为原料合成下列化合物。请提供合理的合成路线。 可滾先破殖化.然后再遥行複化来完戒上迷转化.具体路at 13、某芳烃分子式为C 9H IO ,用重铬酸钾的硫酸溶液氧化后得一种二元酸,将原来的芳烃 进行硝化所得的一元硝基化合物主要有两种, 问该芳烃的可能构造式如何?并写出各步反 应。 答:根据题意,该化合物是一个二元取代物,其结构有邻、间、对三种,又因为芳烃进行 硝化所得的一元硝基化合物主要有两种,所以该芳烃的可能构造式为对位结构,即: 反应式为: 03N"/^—COOH 可秋龙利昭申皋的龜位效底.制备对聃墓爭at. ,^^-CH J — 02N- ^―€OUH 耳B 「一厂〉一 ff “ 虫 Br —rT 凹仝Th 忖 Br