烷烃 不饱烃 芳烃 卤代烃 立体化学补充习题

1、烷烃1.用中文系统命名法命名或写出结构式。CH 3CH 2CHCH 2CH 2CH 2CH 3CH 33H 33CH 3CH 3222333CH 33(1(2CH 3CHCH 2CH 2CH 2CHCHCH 2CH 3 33H 3(3(4(5 四甲基丁烷 (6 异己烷解答:(1 2,6,6-三甲基 -3-乙基辛烷。 有几种等长的碳链可供选择时, 选择含有支链数目最多的碳链为主链,并让支链具有最低位次。 (2 3,3,4,5-四甲基 -4-乙基庚烷。选择最长的碳链为主链。(3 2,6,7-三甲基壬烷。从距支链最近的一端开始编号。 (4 3-甲基 -4-异丙基庚烷(CH3 2CHCH 2CH 2C

2、H 3(6CC CH 333CH 3H 3H 3(52.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-甲基己烷解答:(3 (2 (5 (1 (4。烷烃的沸点随相对分子质量增加而明显提高。此外,同碳数的各种烷烃异构体中, 直链的异构体沸点最高, 支链烷烃的沸点比直链的 低,且支链越多,沸点越低。3.写出下列烷基的名称及常用符号。(1 CH3CH 2CH 2 (2 (CH3 2CH (3 (CH3 2CHCH 2 (4 (CH3 3C (5 CH3 (6 CH3CH 2解答:(1 正丙基 (n -Pr- (2 异

3、丙基 (i -Pr- (3 异丁基 (i -Bu-(4 叔丁基 (t -Bu- (5 甲基 (Me- (6 乙基 (Et-4.判断下列各对化合物是构造异构、构象异构、还是完全相同的化合物。Cl CH 3 H 3H3 H 3(1(2(3(4 (5(6CH 3H 3C 2H 5H 3CCH 3 HH 5C 2C 2 H 5 H H 325 32H 5 H 3 H 3 3 解答:(3、 (6等同; (2、 (5构造异构; (1、 (4 构象异构5.由下列指定的化合物制备相应的卤代物,用 Cl 2还是 Br 2?为什么?(1CH 3+ X 2(1分子 CH 3X + HX(2 + X2X + HX解答

4、:(1 用 Br 2。因氢原子活性有差异,溴原子活性适中,反应选择性强,主要得到 CH 3Br。(2 用 Cl 2。只有一种氢,氯原子反应活性高。6. 解释等摩尔的甲烷和乙烷混合进行一氯代反应, 得到 CH 3Cl 和 C 2H 5Cl 的比例为 1 400。 解答:CH 3CH 2的稳定性大于 CH 3,易于生成。7. 以 C 2与 C 3的 键为轴旋转, 试分别画出 2,3-二甲基丁烷和 2,2,3,3-四甲基丁烷的典型构 象式,并指出哪一个为其最稳定的构象式。 解答:2,3-二甲基丁烷有四个典型构象式, 2,2,3,3-四甲基丁烷有二个;前者最稳定的构象式为3H 3。8.试将下列烷基自由

5、基按稳定性大小排列成序。(1(2(3(4CH 3CH 32CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3CH 3CH 33解答: (4 (2 (3 (1烯烃1. 完成反应式(在标有 *的括号内注明产物构型(1CF 3CHCH 3 + HOCl( (2KMnO4OH( * 解答:(1 CF 33。 Cl +进攻双键,生成 3CF 3中间体较稳定。 (2OH。反应为顺式加成。2. 下列化合物氢化热最小的是( 。A.B.C. D. 解答:B3. 下列化合物中最稳定的是( 。A.CH(CH3 23B. CH 33CH 2C.CH(CH3 2CH 3解答:A4. 排列碳正离子稳定性顺序( 3CHCH 2+CH

6、 3CHCH 2CH 3A.B. C. D.解答:A C D BA 有芳香性; B 叔碳正离子,但碳骨架难以形成平面结构,故不稳定;C 烯丙基碳正离子, P-共轭使之稳定, CH 3CHCH 2+CH 3CH 25. 写出下列转变的机理: (1CH 3CH 33333+(2 +解答:(1溴鎓离子中间体。 Br -或 Cl -从环鎓离子反面加成。CH 3CH 3Br +X - 33(Br- 或 Cl-(2 +6. 化合物A与 HBr 加成的重排产物是:A. B.BrC. BrD. Br解答:C 。扩环重排7. 解释下列两反应的加成位置为何不同?CF 3CH 2CF 3CH 2CH 2Cl CH

7、3OCH CH 2CH 3OCHClCH 3HClHCl 解答:碳正离子稳定性:CF 32CF 3CH 2+ CF 3基团有强的吸电子诱导效应,使碳正离子不稳定。CH 32CH 32+CH 3 2CH 3O CHCH 3(氧原子未共用电子对的离域,使正电荷分散而体系稳定性增加。8. 某化合物 A ,分子式为 C 10H 18,经催化加氢得化合物 B,B 的分子式为 C 10H 22。化合物 A 与过量 KMnO 4溶液作用,得到三个化合物:CH 33CH 32CH 2CH 3O O OO试写出 A 可能的结构式。 解答:A 可能的结构式为:CH 3CH 3H C=C(CH3 2C=CHCH2C

8、H 2C=CCH 3CH 3(CH3 2C=CHCH2CH 2C=CCH 3CH 2CH 2C=C(CH3 23CH 2CH 2C=C(CH3 2HCH 3HC=C炔烃 二烯烃1. 简要回答问题:为什么 CH CH 的酸性大于 CH 2=CH2的酸性?解答:CH CH 中碳原子以 sp 杂化 , 电负性较大; CH 2=CH2中碳原子以 sp 2杂化。C SP H 键极性大于 C SP 2 H 键2. 用共振论解释 1,3-丁二烯的 1,2- 和 1,4-加成。解答:CH 2=CHCH=CH2CH 2CH CH 3+CH 2CH=CHCH 31, 2-加成 , 4-加成Br CH 2=CHCH

9、 3CH 2CH 33. 写出 1,3-丁二烯及 1,4-戊二烯分别与 1mol HBr或 2mol HBr的加成产物。答案:CH 2=CHCH=CH2CH 3CH=CH2+CH 3CH=CHCH2BrCH 2=CHCH=CH2CH 3CH 3Br+CH 3CH 2Br2BrCH 2=CHCH2CH=CH2CH 3CHCH 2CH=CH2Br CH 2=CHCH2CH=CH2CH 3CHBrCH 2CH BrCH 34. 用化学方法区别下列各组化合物。(1 丙烷、丙烯和丙炔 (2 1-丁炔, 2-丁炔和 1,3-戊二烯 解答:(1 Br 2/CCl4; Ag(NH3 2NO 3,(2顺丁稀二酸

10、酐 ; Ag(NH3 2NO 3,5. 以丙烯为唯一碳源合成:H CH 3CH 3CH 2CH 2解答:利用炔钠与卤代烷的增碳反应先生成相应的炔烃,而后还原得到反式烯烃。CH 3CH 2CH 2BrCH 3CH 2CH 3CNaCH 3CH NaNH 2CH 3CH CH 2BrCH 3CH CH 2H CH 3CH 3CH 2CH 23CH 3CH 2CH 2C CCH 3CH3CH 2CH 2Br6. 以所给的起始物为原料(其它化学试剂不限完成下列合成: 解答:产物为顺式结构,合成时必须考虑立体化学的控制,叁键还原时不能用 Na/NH3还原,而应用 Lindlar 催化剂进行催化加氢。Na

11、NaNH 2C 2H 5BrH 7. 以乙炔、丙烯为原料合成:CH 23解答:2CHCHH 2CHC CHH H 2CH 2CCH 2CH CH 2CH3CNa CH 3CH 22CH 2HgSO 4, H2SO 42CH 32CH 2O3 O8. 某化合物 A 的分子式为 C 5H 8,在液氮中与 NaNH 2作用后,再与 1-溴丙烷作用,生成分 子式为 C 8H 14的化合物 B , 用 KMnO4氧化 B 得分子式为 C 4H 8O 2的两种不同的酸 C 和 D 。 A 和稀 H 2SO 4/HgSO4水溶液作用,可生成酮 E (C 5H 10O 。试写出 A -E 的构造式。解答:A

12、的不饱和度为 2。从可与 NaNH 2反应后再与 1-溴丙烷反应来看。 A 应为端炔。从 B 氧化得到两种不同的酸来看, A 应有支链,推测为:CH 3CHC CCH 2CH 2CH 33CH 3CH 2CH 2COOHCH 3CHCOOH3CH 33O3A B C D ECH 33脂环烃1. 命名 3解答:2,8,8-三甲基 -双环 3.2.1-6-辛烯。根据双环化合物命名原则,再考虑取代基位次尽可能小。2. 用化学方法鉴别下列化合物,并写出有关反应:A. B.C. D. 解答: A B CD不褪色(A 褪色不褪色 (B 褪色沉淀 无沉淀KMnO 3(D(C3. 写出CH 33 3CH 3的

13、最稳定的构象。解答:CH 33(CH3 3。环己烷最稳定的构象为椅式,大基团在 e 键能量低。4. 比较下列两组化合物的稳定性。 3 233 23(1H 3H 3(2解答: 3 233 23(1H 3H 3(2芳烃1. 比较稳定性大小:(1CHabcd. .(2abc23CH 22+ 解答:(1 a b c d (2 a b c2. 判断下列化合物苯环上亲电取代反应活性的大小:A.B. C. D. CH 3CH 3NO 2CH 2NO 2NO 2解答:A B C D 。硝基为吸电子基,甲基为供电子基。 B 中 NO 2对苯环的作用为吸电子诱导效应,比 C 、 D 中硝基对苯环的共轭吸电子作用弱

14、得多。3. 用箭头标出下列化合物硝化反应主要产物位置:C. B.A. O 2NOOCH3D. 解答:硝基取代在电子云密度较大的环上,并结合定位规律。C. B. A. O 2N NHOOCH3D. 4. 用简单的化学方法鉴别:, 解答:能使 Br 2/CCl4褪色的为和,与顺丁烯二酸酐产生白色沉淀的为。 混酸硝化后有黄色油状物产生的为。 .5. 完成反应并提出合理的反应机理AlCl CH 2CH 2CH 22ClCH 33解答:此反应为芳环的烷基化反应,为亲电取代。反应首先应在无水 AlCl 3作用下产生烷基碳正离子,生成的烷基碳正离子可能重排成更加稳定的叔碳正离子。 H 3C CH 2CH 3

15、H H 3CH 2CH3CH 2CH 2CH 22ClCH 33CH 2CH 2CH 22+CH 33无水 AlCl H+CH 2CH 2CH 2+CH 2CH 36. 已知光照下乙苯和氯气反应时氯自由基夺取 -H 比夺取 -H 的速度快 14.5倍,试用反应历程解释。 解答: CH 2CH 33CH 223Cl Cl 22 Cl7. 以甲苯为原料合成邻硝基甲苯解答:CH 3CH 3 3H 33CH 3NO 28. 某芳烃的分子式为 C 16H 16,臭氧化分解产物为 C 6H5CH 2CHO ,强烈氧化得到苯甲酸。试推断该芳烃的构造。 解答:CH 22 順式或反式9. 溴苯氯代后分离得到两个

16、分子式为 C 6H 4ClBr 的异构体 A 和 B ,将 A 溴代得到几种分子 式为 C 6H 3ClBr 2的产物,而 B 经溴代得到两种分子式为 C 6H 3ClBr 2的产物 C 和 D 。 A 溴 代后所得产物之一与 C 相同,但没有任何一个与 D 相同。推测 A , B , C , D 的结构式, 写出各步反应。 答案:A.BrClBrCl Br ClBrClBCD立体化学1. 下列化合物中,有旋光活性的为( 。COOH COOHCOOHOH H OH H A.B. C. D.解答:C 。化合物 A 和 B 都有对称中心,化合物 D 有对称面和对称中心。2. 命名H 3 解答:S-

17、2-溴丁烷。首先分析构造,为 2-溴丁烷。根据 Newman 投影式分析构型为 S 。3. 考察下面的 Fischer 投影式,这两种化合物互为( 。(A 同一种化合物 (B 对映体 (C 非对映体 (D 立体有择CH 3OH H OH H 2CH 33HOH H CH 2CH 3解答:A 。将 A 或 B 任何一个化合物在纸面上翻转 180度后就变成了另一个化合物。4. 写出化合物 (2E,4S-3-乙基 -4-溴 -2-戊烯的构型。解答:H 32CH 33HBr 。先写出其结构式:CH 33H 3CH 2根据双键所连接基团,确 定构型为 E 型,根据手性碳原子,用 Fischer 投影式或

18、透视式写出其构型。5.(S-CH 2CHCH 2CH 33Cl 2( Fischer解答:H ClH CH 3C 2H 5Cl HH CH 3C 2H 5+。此反应为芳烃侧链 -H 卤代。中间体碳自由基为平面结构,产物各占 50%。6.CH Br H 3CH 2( *解答:CH 3Br H Br 3Br CH 3H H Br 3+。中间体碳正离子为平面结构,产物各占 50%。7. 画出 S-2-甲基 -1-氯丁烷的结构式,其在光激发下与氯气反应,生成的产物中含有 2-甲基 -1,2-二氯丁烷和 2-甲基 -1,4-二氯丁烷,写出反应方程式,说明这两个产物有无光学活性, 为什么?解答:在光激发下

19、,烷烃与氯气的反应为自由基取代反应,中间体为碳自由基。 CH 3CH 2Cl H 2H 5CH 3CH 2Cl H 2CH 2CH 2ClCH 32H 5Cl Cl 2CH 3CH 2ClH 2CH 2Cl CH 2Cl Cl 2H 5CH 3+ClClCH 22H 5CH 3有光学活性外消旋体碳自由基中间体的平面结构,导致产物可以有两种构型,各占 50%。8. 某芳烃 A ,分子式为 C 9H 12,在光照下与不足量的 Br 2作用,生成同分异构体 B 和 C (C 9H 11Br 。 B 无旋光性,不能拆开。 C 也无旋光性,但能拆开成一对对映体。 B 和 C 都 能够水解,水解产物经过量

20、 KMnO 4氧化,均得到对苯二甲酸。试推测 A 、 B 、 C 得构造 式,并用 Fischer 投影式表示 C 的一对对映体,分别用 R/S标记其构型。解答:分子的不饱和度为 4,含有一个苯环。由最后生成对苯二甲酸可以判断出苯环对位二取代。初步确定分子的结构为:CH 32CH 3。在较高温度或光照射下,烷基苯与卤素作用,芳烃的侧链卤化。CH 32CH 3光照下 不足量的 Br 2CH 2Br2CH 3CH 33+ABCCH 2Br2CH 3B水解CH 2OH2CH 3COOHCH 33CCH 32CH 3COOH则 C 为: BrC 6H 5CH 3H 3HC 6H 5CH 3Br 3(R

21、(S9. 一光学活性体 A ,分子式为 C 8H 12, A 用钯催化氢化,生成化合物 B (C 8H 18 , B 无光学 活性, A 用 Lindlar 催化剂(pd/BaSO4小心氢化,生成化合物 C (C 8H 14 。 C 为光学活 性体。 A 在液氨中与钠反应生成光学活性体 D (C 8H 14 。试推测 A 、 B 、 C 、 D 的结构。 解答:化合物 A 中含有碳碳叁键和碳碳双键,叁键不能位于端基, A 是光学活性体,其中应含有手性碳原子:,C*。 A 还原到 B ,光学活性消失, 说明 A 中 C *与不饱和键相连。 所以 A 的结构应为:CH 3C CH 2CH 3CH

22、CH 2。CH 3C CH 2CH 3C CH 2A钯催化CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3CH 2CH 3BCH 2CH 3CH 2CH 3HCH 2CH 3CH 2CH HLindar 催化剂 金属钠 /液氨CD卤代烃1. 完成下列反应:CH 32CH 3+-SR( (1BrCH 32CH 2CH 32CH 3+CH 3OH( (2CH 32CH 3+H 2O( (3O 2ClCl Na 2CO 3, H2O(4( NaOH 2ClCH 2Cl(5( 解答:CH 32CH 3S N 2, 构型翻转(1CH 3CH 32CH 2CH 32CH 32CH 2CH 32CH 3CH 3OC

23、H 3+S N 1, 外消旋体(2CH 32CH 3S N 1, 外消旋体2CH 3OH 3+(3O 2ClOH (4ClCH 2OH(52. 下列化合物中,可用于制备相应的 Grignard 试剂的有( 。A. HOCH 2CH 2CH 2Cl B. (CH3O 2CHCH 2Br C. CCH 2Br D. CH 32BrO解答:B3. 下列化合物中,既能进行亲电取代反应,又能进行亲核取代反应的是:A.CHB. CH CCH 2N C.CH 3OD. CH 2Br H 3解答:D 。芳环能进行亲电取代,卤代烃可进行亲核取代。4. 用以下方法合成甲基叔丁基醚为什么不能成功?CH 3ONa (

24、CH3 3CBr +解答:CH 3ONa 为强碱,叔卤代烃易消除。5. 比较下列卤代烃在 2%AgNO3-乙醇溶液中反应活性大小,简述原因。A. CH 2ClCH 3B. CH 2ClCH 3C. CH 2Cl D. CH 2ClO 2N解答:A B C D。反应为 S N 1,比较碳正离子稳定性,苯环上有吸电子基不利于碳 正离子的稳定。6. 下列化合物中哪一个最容易发生 S N 1反应 ?A. CHC H 2ClCH 2B. CH 3CH 2CH 2Cl C.CH 3 CH 2解答:C7. 下列离子与 CH 3Br 进行 S N 2反应活性顺序( 。A. C 2H 5O - OH- C6H

25、5O - CH3COO -B. OH - C2H 5O - CH3COO - C6H 5O -C. CH 3COO - C6H 5O - OH- C2H 5O -解答:A 。若亲核原子相同,则碱性与亲核性一致。8. 排列下列化合物发生 S N 2反应活性顺序( 。A. 溴甲烷 B. 溴乙烷 C. 2-溴丙烷 D. 2-溴 -2-甲基丙烷 解答:ABCD。位阻越小反应越易进行。9. 化合物 C 6H 5C 2H 5在丙酮 -水溶液中放置时会转变为相应的醇,试从下面选项中选出此醇的正确构型,并说明理由。(1构型保持不变 (2构型翻转 (3外消旋化 (4内消旋化解答:(2 。该碘烷在丙酮 -水溶液中

26、放置会发生 S N 2反应,生成相应的醇,构型进行了 翻转。10. 下列卤代烃发生消去反应生成烯烃速率最快的是:CH 3 CH 3 Cl CH 3HCH 3CH 3ClC 6H 5HHCH 3ClCH 3H CH 3ClC 6H 5 HA. B. C. D.解答:B 。叔卤烷易消除, B 能形成共轭烯烃。11. 试解释在 3-溴戊烷的消除反应中制得的反 -2-戊烯比顺式的产量高的原因? 解答:在 3-溴戊烷中,溴原子与 -H 应处于反式共平面消除。 323-HBr顺式 -2-戊烯(A, CH 2CH 3-HBr反式 -2-戊烯(B(B构型更稳定12. 画出 cis-和 trans-4-叔丁基环己基溴的稳定的构象结构式, 它们发生消除时何者较快, 为 什么?解答:Brcis -trans-消除时, cis-可直接与 -H 反式共平面消除: trans-需构型翻转, Br 与 C(CH3 3均处于 a 键时方能消除,所需能量较大。Br 顺式快于反式。13. 用简单的化学实验方法区别下列各组化合物:氯乙烯,氯乙烷,烯丙基氯,苄基氯解答:卤原子相同时,不同类型的卤代烃其卤原子的