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文档简介

1、1章思考题1.1 什么是同系列与同分异构现象?1.2 什么叫诱导效应?1.3 影响有机化学反应活性的主要因素有哪些?1.4 在沸点、熔点和溶解度方面,有机化合物和无机盐有哪些差别?1.5 正丁醇的沸点(118C)比它的同分异构体乙醛的沸点(34C)高得多,但这两个化合物在水中的溶解度却相同(每100克水溶解8克),怎样说明这些事实?1.6 根据共价键的断裂方式推测反应机理的可能类型有哪些?解答1.1 答:具有同一个分子结构通式,且结构和性质相似的一系列化合物称为同系列。分子 式相同而结构相异,因而其性质也各异的不同化合物,称为同分异构体,这种现 象叫同分异构现象。1.2 答:因某一原子或基团的

2、电负性而引起电子云沿着键链向某一方面偏移的效应叫诱导 效应。1.3 答:影响有机化学反应活性的因素主要有三个:底物(反应物)的结构和特性,进攻 试剂的性质和反应环境条件(温度、压强、溶剂、反应时间等)。1.4 答:有机物的沸点、熔点比无机盐低。在水中的溶解度比无机盐小。1.5 答:溶解度跟有机物和水分子间形成的氢键有关,因二者和水解都能形成氢键,而沸 点与同种物质分子间氢键有关,正丁醇分子间能形成氢键,乙醛分子间不能形成 氢键。1.6 答:自由基反应和离子型的反应。习题1.1用系统命名法命名卜列化合物。OH1CH3CH2-CH -CH -CH -OHCH3CH 2cH2cH3(2)OH1CH3

3、CH 2-CH - CH- CH- CH2cH2cH 2cH 3CH 3ClOH1CH 3CH2-CH -CH -CH-CH2cH 2cH 2cH 3CH 3CH 2cH2cH3(4)CH2CH31CH3CH2-CH - CH -CH2CHO1CH 3(6)(9)(11)(13)COOHCOOHI . NH2NO2COOH(8)(10)(12)(14)COOHNH2COOHNO2NH2NH2CH3Et .n-Bu.C = CMen-Pr1.2写出下列化合物的结构式。(1) 4-乙基-4-氯-己酸-4-甲基戊酯(2) N- (2-氨基丁基)-4-甲氧基苯胺(3) 2,6,6-三甲基双环3.1.1

4、-2庚烯(4) 3- (1-甲基-8氨基-2-蔡基)丁酸1.3 写出的(1) CH4O(2)CH 2。 CH2O2 CH5N(5) CH2Br可能结38构式并指出上述每一结构式中的官能团。1.4下列化合物有无极矩?如有指出其方向。(a)CH2C12(b)CH3C1(c)CH3OH(d) CF2cl2(e) CH3cH2Br (f)1.5化合物I、n和出都是 一个在水中的溶解度最小?CH3NH2(CH 3)2NH(CH 3)3NH3C、._ 产3Cl, Cl(g) C2H5ohNH 3的衍生物,存在于某些鱼的分解产物中。预测这三者中哪in1.6写出下列各化合物构型异构体。Et., n-Bu飞=葭

5、 HC 三 CMeEt. n-Bui-PrC = C:X = C;MePh'、CH3(4)H3C. .CH3HOOC.一COOHH3C、/CH3Cl, Cl1.7将下列化合物按酸性强弱排列成序 CH 3COOH CH30cH 2cOOHFCH2COOH(3)(4) 十 (CH3)2NCH2COOH习题解析1.1答:(1) 6-甲基-4,5-辛二醇(2) 3-甲基-5氯-4-壬醇(3) 3-甲基-5丙基-4-壬醇(4) 4-甲基-3-乙基-已醛(5) 2,4-二甲苯甲酸(6) 2-甲基-4-氨基苯甲酸(7) 2-氨基-4-硝基苯甲酸(8) 4-硝基苯甲酸(9) 3-甲基苯甲酸(10) 环

6、已胺(11) 2-环已烯甲酸(12) 4-甲基环已胺(13) 4-甲基-4-丙基-2-氯苯磺酸(14) 3-甲基-4-丙基-3-辛烯1.2 答:C1FCCH 2 cH3OMeCH.(2)(4)1.3 答:HN- CHaCI L(3H2CH?nh3nh2(DC-。CHrOH,官能团一OHCHg0OIIIIHCH,官能团一C一HCHAOOIIIIHCOH 官能团一COH(4)CHSNCH3NH3官能团一 N% (5)CH2Brl官能团一 I,一BrBx fL.-1 T1In(1)有偶极矩;方向(马。:H一C-ClI 、Cl(2)有偶极矩,方向:指向氯原子CHjCl -*H(3)有偶极矩,方向tCH

7、30HI OH(4)有偶极矩,方向二CF2Cl2 FCClCl(5)有偶极矩,方向:CH3CH3Br-HrHcHHcHch3 c%(6)有偶极矩,方向:CCci I Cl(7)有偶极短,方向指向羟基 1.5 答:N原子上三个甲基的位阻效应使与H2O分子的氢键不(CH3)3N的溶解度最小,原因: 易形成,而引起溶解度减小。1.6 答:Et、 Bu-nLC/ HCCMeElMe /C-C/ HCC Hu-? (Ch(4)HCOC一HOOCCWHV C% CHS (CCXDH6 HHjC ' cT Cl 、1.7 答:(4) > (3) > (2) > (1)dh CH,G

8、OOHHOOC ,-X'COOHCH3 CHjCOOHCOOHnCH3CH3 /AC / %ClCH3、/0-C/ Cl2章思考题2.1 分析共轲效应和超共轲效应的异同点,重点阐述(?兀和p-兀共轲。2.2 请举例说明同分异构体中各种异构体的定义及其异同点。2.3 解释甲烷氯化反应中观察到的现象:(1)甲烷和氯气的混合物于室温下在黑暗中可以长期保存而不起反应。(2)将氯气先用光照射,然后迅速在黑暗中与甲烷混合,可以得到氯化产物。(3)将氯气用光照射后在黑暗中放一段时期,再与甲烷混合,不发生氯化反应。(4)将甲烷先用光照射后,在黑暗中与氯气混合,不发生氯化反应。(5)甲烷和氯气在光照下起

9、反应时,每吸收一个光子产生许多氯化甲烷分子。2.4 3-氯-1,2-二澳丙烷是一种杀根瘤线虫的农药,试问用什么原料,怎样合成?2.5 写出烯煌C5Hio的所有同分异构体,命名之,并指出哪些有顺反异构体。2.6 找出下列化合物的对称中心.(1)乙烷的交叉式构象(2) 丁烷的反交叉式构象反-1,4-二甲基环已烷(椅式卞象)(4)写出1,2,3,4,5,6-六氯环已烷有对称中心的异构体的构象式(椅式)。2.7 一个化合物的氯仿溶液的旋光度为+10°,如果把溶液稀释一倍,其旋光度是多少?如化合物的旋光度为-350°,溶液稀释一倍后旋光度是多少?2.8 乙烯、丙烯、异丁烯在酸催化下与

10、水加成,生成的活性中间体分别为 、 ,其稳定性 >> 所以反应速度是 > >。2.1 答:在离域体系中,键长趋于平均化,体系能量降低而使分子稳定性增加。共轲体所表现出来的这种效应叫共轲效应。共轲体系分为市兀共轲体系和p-兀共轲体系。超共轲效应是当CH键与相邻的 兀键处于能重叠位置时,C-H键的仃轨道与 兀轨道也有一定程度的重叠,发生电子的离域现象,此时, 仃键向冗键提供电子,使体系稳定性提高。它分 为CT -p和 仃-兀超共轲。超共轲效应比共轲效应小。2.2 答:异构现象异同点举例构造异构分了中原互相联结的方 式和次序/、向1.碳链异构碳链/、同CH 3CH 2CH 2

11、CH 3和 CH 3CHCH 3CH32.位置异构取代基在碳链或环上的 位置不向CH3CH3CH3iT广1和。DOH丫OH3.官能团异构官能团不同CH3CH2OH 和 CH3OCH3立体异构分子中原子在空间CH3CH3 CHH尸C 和>=<HHH、CH3续表异构现象异同点举例l,顺反异构取键或环的存在使 分子中某些原子在 空间的位置不同CH3CHj CHjhO 和 ICDlHHHCHj2,对唳异枸分子有手性CWHCOOH11HDCH 和 ACOHr1ch3(H33.何象异枸电键的旋转CH,*:*嚼 HCH,2.3 答:(1)无引发剂自由基产生(2)光照射,产生 Cl ;氯自由基非常

12、活泼与甲烷立即反应。(3)所生成的Cl重新变为C12,失去活性。(4)光照射,CH4不能生成自由基,不能与 C12在黑暗中反应。(5)自由基具有连锁反应。2.4 答:CH.CH-CH2+Cl2* CH2CH2=CH2 & CH2-CH?一CH?IIIIClClBrBr2.5 答:CHmCH2cH2cH kCH±L戊烯CH3,CH2cH3C-CHZ2戊烯冬甲基-1-丁烯H CH2CH3E2戊烯CH33/C=CHFCH3CH2C=CH3ch22 .甲基-2-丁烯2.甲基-1-丁烯2.6 答:(略)2.7 答:+ 5°, -175o2.8 答:活性中间体分别为CHSCH;

13、,CH3CHCH3;© CH36CH一其稳CH3定性:,反应速度:>(Z)>口2.9 试写出下列化合物的构造式:(1)2,3 -二甲基己烷(2)2,4 -二甲基-4 -乙基辛烷(3)4-甲基-2-戊快(4)甲基异丙基叔丁基甲烷(5)乙基异丙基乙快(6)3-乙基-3-戊烯-1-快2.10 不同符号标出下列化合物中伯、仲、叔、季碳原子:CH3 CH3、CH 3CHCH 2 C C CH 2cH 3、 CH3CH(CH 3)CH 2C(CH 3)2cH(CH 3)CH 2CH 3CH2CH3CH3 ch32.11 要查表试将下列煌类化合物按沸点降低的次序排列。(1) 2,3-二

14、甲基戊烷 (2)正庚烷(3 )2,4-二甲基庚烷(4)正戊烷(5 )3-甲基己烷2.12 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,并用纽曼投影 式表示出能峰、能谷的构象(1) CC13 CC13(2)C(CH3)C(CH3)3(3) CH3CCI2CH32.13 何实现下列转变?(1) CH3CH2CH2CH =CH2 CH3CH2CH2c 三 CH(2) CH3CH2OH CH3CH2CH2c 三 CCH2CH3(3) CH 3CH 2CH 2CH 2OH CH 3CH 2CH 2CH 2COCH 3(4) CH 3cH 2cH 2cH 20H 癸烷(5)CH 3cHBr

15、CH 3CH 3cH 2cH 2Br(6) CH 3cH 2c(CH 3) = CH2(7) CH3CH 2c(CH 3) = CH 2CH 3cH 2c(CH 3)20cHCH 3CH 2CH(CH 3)CH 20cH 3(8) 丙烷 1 - 丁烯(9) 环己烯 A丙基环己烷(10) 1 -己快 »1,4 -壬二烯(11) 乙快及其他原料 >(Z) - 4 -十三碳烯(雌性苍蝇的性诱引素)2.6 用纽曼投影式写出1,2-二氯乙烷最稳定及最不稳定的构象,并写出该构象的名称。某烷烧的相对分子质量为72,氯化时,(1)只得一种一氯代产物;(2)得三种氯代物;(3)得四种一氯代产物;

16、(4)只有两种二氯衍生物。分别写出这些烷煌的构造式。2.7 试将下列烷基自由基按稳定性大小排列成序。(1) CH3(2) CH(CH 2CH3 )2 (3) CH2CH2CH2CH3 (4) C(CH 3 )32.8 2,4-己二烯CH3CH=CH CH=CHCH 3是否有顺反异构现象?如有,写出它们的所有顺反异构体,并以顺反和EZ两种方法命名之。2.9 2-甲基-2-戊烯分别在下列条件下发生反应,试写出各反应的主要产物。(1)H2/Pd C(2)HOBr(Br 2+H2O)(3)03,锌粉-醋酸溶液(4)Cl 2(低温)B2H6 / NaOH-H 2O2(6)稀冷 KMnO 4 HBr /

17、过氧化物2.10 试以反应历程解释下列反应结果。h +(CH 3)3CCH =CH2 (CH3)3CCH(OH)CH 3 + (CH 3)2c(OH)CH(CH 3)22.11 试给出经臭氧化、锌粉水解后生成下列产物的烯煌的结构。OII CH3CHO 和 HCHO (2) CH3CH2-C-CH3 和 CH3 CHzHO.3cH0 ,砥瓦二。 和CHUCHO这些烯煌如分别用酸性高镒酸钾溶液氧化将生成什么产物?2.12 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-澳丙烷(2)1-澳丙烷(3)异丙醇 (4)正丙醇(5)1,2,3-三氯丙烷(6)聚丙烯睛(7)环氧氯丙

18、烷2.13 某化合物(A),分子式为C10H18,经催化加氢彳#到化合物(B), (B)的分子式为C10H22。OOOOIIIIIIIICH3 - CCH 3CH 3 - CCH2 CH 2 - C OHCH 3-COH化合物(A)和过量高镒酸钾溶液作用,得到如上三个化合物:写出化合物 (A)的构造式。2.14 某化合物催化加氢,能吸收一分子氢,与过量酸性的高镒酸钾溶液作用则生成乙酸 (CH3COOH)。写出该化合物可能的构造式。2.15 某化合物分子式为 C8H16。它可以使滨水褪色,也可溶于浓硫酸。经臭氧化反应并在 锌粉存在下水解,只得到一种产物丁酮 (CH3COCH2CH3)。写出该烯煌

19、可能的构造式2.16 某烯燃经催化加氢得到 2-甲基丁烷。加 HCl可得2-甲基-2-氯丁烷。如经臭氧化并在 锌粉存在下水解,可得丙酮(CH3COCH3)和乙醛(CH3CHO)。写出该烯煌的构造式以及 各步反应式。2.17 写出1-戊快与下列试剂作用的反应式。(1)热 KMnO 4溶液(2)H2 / Pt(3)过量 B2/CCl4,低温(4)AgNO 3氨溶液(5)Cu2cl2氨溶液(6)H2SO4, H2O, Hg2+2.18 完成下列反应式。热KMnO 4溶液CH3c 三CCH 3H2/Pd - BaSO 4 , 晚咻H2SO4 , H2O , Hg 2 , AgNO 3氨溶液Br2/CC

20、l4 2 KOH2.19以反应式表示以丙快为原料,并选用必要的无机试剂,合成下列化合物。(1)丙酮 (2)1-澳丙烷 (3)丙醇(4)正已烷 (5)2,2-二澳丙烷2.20完成下列反应式。(1) CH2 = CH CH = CH2(2) CH2 =CH CH = CH2(3) CH2 = CH -CH =CH2(4) CH2 C CH =CH 2Cl+ CH2=CH CHOOII+一。CH C+ CH2=CH-CN2.21指出下列化合物可由哪些原料通过双烯合成而得。COOC 2H5COOC2H52.22 以反应式表示以乙快为原料,并可选用必要的无机试剂合成下列化合物。(1)CH 3CH 2CH

21、(OH)CH 3(2) CH 3CH 2CBr2CH 3(3) CH 3CH 2CH 2CH 2Br2.23 用化学方法区别下列各组化合物。(1)丙烷、丙烯和丙快(2) CH3CH2CH2c三 CH和 CH3CH2C C CH32.24 试用适当的化学方法将下列混合物中的少量杂质除去。(1)除去粗乙烷气体中少量的乙快(2)除去粗乙烯气体中少量的乙快2.25 (1)1,3-丁二烯和HBr的1,2-加成和1,4-加成,哪个速度快?为什么?(1)为什么1,4-加成产物比1,2-加成产物稳定?2.26 以四个碳原子及以下煌为原料合成下列化合物。2.27下列化合物各有多少种立体异构体?Br BrCH3

22、CH CH CH 3Br ClCH 3 CH CH CH3OH BrCH3CH CH Br(7) B -氯丙醛ClClBr OHQ)ICH 3 -CH CH CH 3Br OH BrICH3- CH CH CH C2H5(6)CH 3CH 9OH)CH(OH)COOH(9) 1,3 -甲基环戊烷CN2.28 下列各组化合物哪些是相同的,哪些是对映体,哪些是非对映体?CH3和H CH3Br HCH3HCH3H和 (R, S3 - 2,3 -二溟丁烷BrCH3、/ 卜OH Br 一.' 'HH2.29 某醇C5HioO(A)具有旋光性。催化加氢后,生成的醇C5H12O(B)没有旋光

23、性。试写出(A)和(B)的结构式。2.30 开链化合物(A)和(B)的分子式都是 C7H14。它们都具有旋光性,且旋光方向相同。 分别催化加氢后都得到(C), (C)也有旋光性。试推测(A)、(B)、(C)的结构。2.31 推测下列反应的机理。(1)(CH 3)2C=CH2+ Cl2CH2=C(CH 3)- CH2Cl+ HCl(2)C5H11CH =CH2+(CH 3)3COHCH 30H , HCl -C5H11cH(OCH 3)CH 2cl(提示:(CH3)3COCl的作用与HOCl相似)2.32 一旋光化合物 C8H12(A),用钳催化剂加氢得到没有手性的化合物C8H18(B), (A

24、)用Lindlar催化剂加氢得到手性化合物C8H14(C),但用金属钠在液氨中还原得到另一个没有手性的化合物 C8H14(D)。试推测(A)的结构。习题解析2.1解小人/(3)CHS 严 CH3CH3CHCH-CCICH3(5) CH5CH2CCCH(CH3)2(6) HC = CO-CFCHjCH2cH32.2 答:rrrCH3CH3CHm3. 丁I .I .I ,工解 CHjCFCHjC-C- -C- -CH2-CH3CFt-CHj 卬3 CHj CH3 r 3, r £4* r r r r r(2)CH3 CH(CHa)CH2C(ch3)2C:H <:h3ch2 ch32

25、.3 解:烷烧的沸点随相对分子质量增大而升高,相对分子质量相同时,支链越多,沸点 越低,顺序:(3) > (2) > (1) > (5) > (4)2.4 解:(略)浓 h2sd4OHBrBr3/VCU z/xl)K()H.EtOH2)NaOH 八飞,DBrs/CCLi*ch2 =ch2 ,正门.4h3)NaNH::/NHZ)HCl4nChEtOH*EtCl*NaCCNach3ch2ch2cj-CH式 HQNaC=CNa -NaCCCH.CHjCH3cH2cHzc三 CCH2cH3HCl/ZnChCH3cH2cH2cH20H-CH3 cH2cH2cH2cl CH3cH2

26、cH2cH产CH 21需二 yOHCl/inQ (4) CHCH2CH3CH2OH>CH3cH2cH2cH2clNaCCNa用小 i(5) CHsCIffirCHs 皆缶"飙=CHCH3 暇产CHaBrCH2cH§1 B2 H.(6)CH3CH2C(CH.)-CH2焉2-CH3CH2(CH3)2ONa27?JaCH3cl,、3cHa(CHdOCHy.'Maurijm(7) CH3CH2(CH5)=CH2*CH3cH 式 HCCh)CH2Br不方K(:H3cH2cH(CHJCH20cH3(10)久NaNH2 八 1 ,口一 7NHW) H/PWd - ZzX/V

27、/X00心一 0sz皿 =/7S八NaNH;Z/ 八,-*NaC CNH£l) " J QHHj/Lindlar2.6答:(1)最稳定构象:图略(全交叉式)(2)设该烷煌的分子式为 CxH2x42, J2jc + 2xCH3zx/£!zX/V/ZZH(C/,最不稳定构象:图略(全重叠式)则+ 2 = 72NHKl)得胃二5口;H3CCCHlCH-CH1ch52.7 答:(4) > (2) > (3) >2.8 答:有顺反异构现象,即HCH3XC-( /(1) O-C/ HHH II / /JC、CH3HH H£0( /(3)O-C/ H

28、H-CHj:CH式:H2cH2cH2cH3Hj2CH3 同中(1)H/、国(顺,顺)24己二烯,或(Z,Z)24己二烯尸 r(反,反)2,4.己二烯,或(至1)2.4-己二烯/加XH (顺,反)2,4.己二烯,或(2,£)2M-己二烯2.9 解:(1)H2/Pd-COH(2)HOBr(Br2 + H2O) Br锌粉乙酸溶液 RO +Cl(4)C1式低温)Xpa(5)82Hft/NaDH-H/Q丫、OH OH(6)稀冷 KMnO4OHBr2.10答:主要是因为中间经历了碳正离子重排历程。H'14+(CHMCCH -CHf (CHCHCHj f (C/卜 CCH(CH3)2 (1

29、)(D)(1(CHw)巧H-CH3,n、十鼻Q cn)ZOH(CH3)2O:H(CH3)2OH(1)2.11 答:CH3cH =CH2(3)CH3CH2CC:HCH;CH3CH,CH3CH =CHCH2(:H -C(CH3)2以上烯煌如用酸性 KMnO 4溶液氧化,则醛被继续氧化成竣酸,酮不变。2.12 答:氏国/NaQH- HQ /X/八* HO(4)2.13ci3zsoorCl -g f C1A/CICH2 =chy坨 + NH3 + q -Jch2 =ch-cn + H2C) " CHCHCNCJ2/5OOVCl CHjCEWH OA CH2CH?-CH2CH3cCH3 I解(

30、A)的构造式为/JCYHlCHlCH-CHCH h3c2.14 答:构造式为 CH3CH = CHCH 32.15飙ch3解该烯煌为C=CZ/ CH3cHaCH2CH3或CM、,CH2cH3C -C/ CH3cHmCH32.16cm解该烯煌的结构式为/C-CHCH,反应如下CH3H3/Pd-C CH3 ch3HClC-CHCHm CH32.17 解:(1)热 KMnO4 试液HRCHCHKHH3cCH.CClCHjCH?CH.KMrtOO十a多十h2o(2)H3ZPt(3)过量Bg/CCL低温/(4)AgNOj氨溶液如 八、 MNHjNChh1T1铲'/、 AgC § + N

31、HtNO? + NH,(5)Cu2cb氨溶液以八 CuNH0?Cl 分/,CuC | + NH4CI + NH3外/、Hisat/H1O HfiSO.,2.18瞳唠 氏人皿 2K0H解 CH3goe%1HSOH2 ch 国.-*? *-? -?AgNQj氯格液*-热KMiQ落液 -2CH3COOHBr BrCHgCCHm4cH3cH =CHCH3B/OCLCH3cCHCHsOH OHCH3cHCHCHmOHoch3ch2cch3H3SO4.H2O.Hg2._ CH3CH=CCH3AgYQs斌帝液. I 一 f不发生反应2.19H2s(XHjO.Hg2*鱼、-9Hj, LindlarHBr,过辑

32、化物- Z-BrCH:CH2CH3Hj.Undlar1)3aHs人工心36cHeHHjndlarCh/500V-(4)办,八可新叫磔NHj人-NaCCCHjZCl+ NaCCCH血过最不.*2公-CH3CBr2CH32.202.22解HOCHOO(4)Cl2.21解+ III8OC2 H§GOOC2 Hs+OCN耳/LindlarHgCH '-ECH之一CHCHf 土 Cl解(1)CNHgCH*fc=ch2 *h3cch2ci NaNIfe丽TNaCMCHH3CH2CI + NaCCH印CCBXCH 上fCH3cHlcHCHz3cH2cH(OH)CIb同上得 H3CCH2CC

33、H 2CH3CH2Br2CH3(3)同(1)得 CH3CH2CH=CH2HBr/过粗化物-CH3CH2CH2CH2Hr2.23J白色沉淀3现象CH3XCHI CH3CH 店CHjCH2 cH2 cHeH, CH。坨三 CCH*hLMnh3)2;nq,r尸白也沉淀 也 由"因用iCH3CH2CH2CCH2.262.24解(1)将乙烷气体通入 Cu(NH 3)2Cl溶液中洗涤可除去乙快。(2)同上2.25解(1)1,2-加成快,因为该反应中间体与Br反应生成1,2-加成产物所需的活化能较低。(2)因为1,4-加成产物超共轲效应化,12-加成产物大,故比1,2-加成产物稳定。ch3(3)

34、4 个Br4HQ十H 也(4) 8个(结构式略)CH3Cl ch3CHBr2CHB 均2个 一OHHOIICH31CH3(6) 4 个(7)无手性中心口无立体异构体口(8)存在对称面,无对映异构体,也无顺反异构体,(9) 2 个I |2.28解(1)对映体(2)(略)(3)非对映体(4)对映体(5)同一化合物,都为(S,S)型(6)对映体2.29解(A)CH2=CFCH0Hch3h2c(B)(CHsCH2)zCHOH2.30OHOH2.31(A)(B)分别为 CH3C-CH2-CH3CH3CH-CH2OH(C)H3CCCH2CHCH之一CH2-CHjch3-c-ch2-CH3 之C=CCHwA

35、mCHl 产 CH? +CI 一 CH2C=CH2 +HCIch3c%CH2CCH2 +Ck - CICHjc-ch2IICH3CHj(提示:(CHbCOCl的作用与HOCl相似)/ 占+(CHj)3C ()Cl + CH: -CHC5Hli 一+OCfCHsh,、.CICH2CHC5H11*C1CH2CHOC(CH3 kGHn2.32h3cc = cch3 /解(A) C H/ /H JC/ H CI%CHiCHiCHs(B)(C)HCH3、C_C '、C-CHCCH3,H'CH3(D)HCH3 ;C=C、C,H.CH3C=C /HH.,HCH2思考题1、什么叫张力能和角张力

36、能?2、试举例说明桥环化合物和螺环化合物的命名规则。3、在烷烧和环戊烷或更大的环烷烧中,每一个 一CH2一单位的燃烧热约为 664.0kJm ol-1。对于环丙烷和环丁烷来说,这个值分别为697.1和682.4。试解释这些值的差别。4、举例说明环丙烷化合物的不稳定性。5、什么是直立键和平伏键?解答1、答:环的实际角度与碳原子正四面体所需要的角度不一致,导致分子的热力学能高于正 常烷烧的热力学能,这种高出的能量叫张力能。这种张力是由于键角的偏差所引起的,所 以叫张角张力。2、答:命名螺环化合物时,根据组成环的碳原子总数,命名为某烷”,加上词头 螺”。再把连接于螺原子的两个环的碳原子数目,按由小到

37、大的次序写在螺”和 某烷”之间的方括号内,数字用圆点分开。例如5-甲基螺2,4庚烷命名桥环化合物时,根据组成环的碳原子总数命名为某烷”,加上词头双环”,再把各 桥”所含碳原子的数目,按由大到小的次序写在双环”和 某烷”之间的方括号里,数字用圆点分开。注意编号顺序。例如8,8-二甲基双环3,2,1辛烷3.3 答:环烷煌越不稳定,其燃烧热越大。这里环丙烷的张力最大,所以燃烧热最大。环丁烷的张力比环丙烷小,比环戊烷要大,所以其燃烧热值也居中,而环戊烷基本上无张力,所以燃烧热与烷烧的很相近。3.4 答:环丙烷的张力最大,容易加氢、加卤素、加卤化氢等得到相应的开环产物。3.5 答:在环已烷的构象中,每个

38、碳原子上的两个碳氢键,可以分为两类:一类是垂直于碳环所在的平面,称为直立键 (a键)。另一类是大体平行碳环的平面,称为 平伏键”(e键)。习 题3.1 写出下列化合物的结构式。(3) 1-环已烯基环已烯(1) 1, 1-二乙基环庚烷(2) 2, 3-二甲基环己烯(6)螺4.5-6-癸烯(4)双环4.4.0癸烷(5)双环3.2.1辛烷3-甲基-1, 4-环已二烯3.2 命名下列各化合物写出分子式为3.3CH3CH2CH3C5H10的环烷煌的所有构造异构体和顺反异构体的结构式,并命名它们。3.4 写出下列化合物最稳定的构象的透视式。(1)异丙基环已烷(2)顺-1-甲基-2-异丙基环已烷(3)反-1

39、-甲基-2-异丙基环已烷(4)反-1-乙基-3-叔丁基环已烷(提示:先写出中间的一个环的构象。)3.5 1,3-丁二烯聚合时,除生成高分子聚合物外,还得到一种二聚体。该二聚体能发生下列 反应:(1)催化加氢后生成乙基环已烷;(2)和澳作用可加四个澳原子;(3)用过量的KMnO4氧化,能生成 伊竣基已二酸(HOOCCH 2CH(COOH)CH 2CH2COOH)。根据以上事实,推测该二聚体的结构,并写出各步反应式。3.6 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。ICH = C(CH 3)2CH3CH3(3)CH3T3.7 某煌(A),经臭氧化并在 Zn粉存在下水解,只得到一种产物

40、2,5-已二酮OOIIIICH 3- C-CH 2cH 2-CCH 3 ,试写出该煌可能的构造式。3.8 完成下列反应式。H2O/ZnCH3 + B2CH2- CH CN2B2 ACH2 CH-COOC 2H53.9 分子式为C4H6的三个异构体(A)、(B)和(C)能发生如下的化学反应:(1)三个异构体都能与澳反应,对于等摩尔白样品而言,与(B)和(C)反应的澳量是(A)的2倍。(2)三者都能和HCl发生反应,而(B)和(C)在Hg2+催化下和HCl作用得到的是同一种产物。(3) (B)和(C)能迅速地和含HgSO4的硫酸溶液作用,得到分子式为C4H8O的化合物。(4) (B)能和硝酸银氨溶

41、液作用生成白色沉淀。试推测化合物(A), (B)和(C)的结构,并写出有关反应式。习题解析3.13.2解(1) 1-甲基-3-异丙基-环已烯(2) 1-甲基-4-乙烯基-1.3-环已二烯(3) 1,3,5-环已三烯(4)螺2,5-4-辛烯(5)双环2.2.2-2-辛烯(6) 3,7,7-二甲基-4-乙基环戊烷(7) 1,2-二甲基-4-乙基环戊烷41解环戊烷111.甲基环二甲基环丙烷顺-1,2-二甲基环丙烷1、/反2-二甲基环丙烷彳刁3.4H |HJ 解(1)异丙基环己烷H(2)顺1甲基异内基环己烷z(3)反-1-甲基2.异内基环己烷z(4)反-1-乙基3叔丁基环己烷Et (10)略3.5解该

42、二聚体为O急Or (A)含 BrYiKMnd/H, A-丁烷7(其他H略)CH = CH2(A)>ch2ch3k-CHCH.1 1Br Br人COOHCOOH3.670+Ag(NHMNQ-/ Ag|4章思考题4.1 付 -克烷基化反应的特点是什么?4.2 解释什么叫定位基,并说明有哪三类定位基。4.3 解释定位效应。4.4 共振论对于共振结构式有何规定?4.5 试说明芳香亲电取代反应的机理。4.6 甲苯和对二甲苯相比哪个对游离基卤代反应更活泼?试说明理由。4.7 用KMnO4或K2CrO7+H +使PhCH3氧化成PhCOOH的反应产率很差,而由 P-O2N-C6H4CH3氧化成P-O2

43、NC6H4COOH ,同样的氧化反应却有较好的产率。如何解释。4.8 回答下列问题。(1) 环丁二烯只在较低温度下才能存在,高于 35K 即 (如分子间发生双烯合成)转变为二聚体 ,已知它的衍生物二苯基环丁二烯有三种异构体。上述现象说明什么?写出二苯基环丁二烯三种异构体的构造式。(2) 1,3,5,7-环辛四烯能使冷的高锰酸钾水溶液迅速褪色,和溴的四氯化碳溶液作用得到C8 H8Br8a 、它应具有什么样的结构?2b、金属钾和环辛四烯作用即得到一个稳定的化合物2K C8H8 (环辛四烯二负离子 )。这种盐的形成说明了什么?预期环辛四烯二负离子将有怎样的结构?解答4.1 答: ( 1)因烷基正离子

44、容易重排,易形成烷基异构化产物; ( 2)烷基可活化苯环,易使烷基化反应产物为多元取代产物; ( 3)烷基化反应是可逆反应,使得产物可能复杂化。4.2 答:苯环上已有一个取代基后,再进行亲电取代反应时,新进入的基团进入苯环的位置由环上原有取代基的性质决定,这个原有的取代基叫定位基。定位基可分为三类,即(1)邻、对位定位基,如 一OH、一 NH 2、一 NHC0cH 3、一CH3等,这类基团使本环 活化,并且使新引入的取代基在定位基的邻位和对位。(2)间位定位基,如N02、CN、C0CH 3、C00H、S03H 等,这类基团使苯环钝化,并使新引入的取代基在它的间位。( 3)卤素是一类特殊的定位基

45、,它使苯环钝化,但都是邻、对定位基。4.3 答:邻、对位定位基的推电子作用是苯环活化的原因,这又可分为两种情况:在与 苯环成键的原子上有一对未共享电子,这对电子可以通过大兀键离域到苯环上;虽无未共享电子对,但能通过诱导效应或超共轭效应起推电子作用的基团,如甲基或其他烷基。当邻、对位定位基直接连在带8+的碳上时,能更好地使中间体8络合物稳定,故新取代基主要进入邻、对位。间位定位基的吸电子作用使苯环上电子云密度降低,结果使苯环钝化。当间位定位基直接连在带£的碳上时,使中间体 。络合物更不稳定,但它连在间位时,使 仃络合物不稳 定的影响就小些,故新取代基主要进入间位。卤素的诱导效应和共轲效

46、应的总结果使苯环上电子云密度降低,故使苯环钝化,共轲 效应决定着反应的方向,因此卤素是邻,对位定位基。4.4 答:(1)共轲式中原子的排列完全相同,不同的是电子的排布。例如,乙烯醇与乙醛间的互变异构就不是共振关系 (CH2 =CH OH T CH3cH =0)。(2)共振式中配对电子或未配对的电子数应是相等的。(3)中性分子也可用电荷分离式表示,但是电子的转移要与原子的电负性一致。-克反应。其反应机制可表示如4.5 答:芳香亲电取代反应主要有:卤化、硝化、磺化和弗 下:林络合物 白络合物快 >-H*通常形成仃络合物这步是反应速度的决定步骤。仃络合物失去质子一般比失去亲电试剂(即逆反应)要

47、快,从而得到取代产物。4.6 答:对二甲苯和对游离基卤代反应更活泼。因为对二甲苯在卤素游离基作用下生成以 对甲茉基游离基,由于甲基的给电子作用,使得它的稳定性大于节基游离基。即稳定性:CH2ch34.7 答:p-N02-C6H4CH3的极性大于甲苯,使 中发生氧化反应,故有较好的产率。4.8 答:(1)说明环丁二烯没有形成闭合的共轲大 等同。NCH3更易溶于K2CrO7+H+体系兀键,无芳香性。环上的 4个碳原子不PhPhPhPh4.1 写出分子式为C9H12的单环芳煌所有异构体,并命名之。4.2 写出下列化合物的构造式。(1)对二硝基苯(2)间澳硝基苯(3) 1,3,5-三甲苯(4)对碘节氯(5)邻羟基苯甲酸(6)邻澳苯酚(7) 3,5-二氨基苯磺酸(8) 2,4,6-三硝基甲苯(9) 3,5-二甲基苯乙烯(10) 3-丙基邻二甲苯(11) 2,3-二甲基-1-苯基己烯(12) 3-苯基-1-丙快(13)邻硝基苯甲醛(14) 3-羟基-5-碘苯乙酸(15)对亚硝基澳苯(16)间甲苯酚4.3 用化学方法区别各组下列化合物。4.4 试将下列各组化合物按环上硝化反应的活泼性顺序排列。(1)苯,乙苯,间二乙苯,对二乙苯(2)苯,氯苯,硝基苯

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