有机化学作业答案整理.docx
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有机化学作业答案整理
第二章饱和烃
2.2什么是伯、仲、叔、季碳原子,什么是伯、仲、叔氢原子?
写出符合下列条件的烷烃构造式,并用系统命名法命名。
(1)只含有伯氢原子的戊烷;
(2)含有一个叔氢原子的戊烷;(3)只含有伯氢和仲氢原子的已烷;(4)含有一个叔碳原子的已烷;(5)含有一个季碳原子的已烷(6)只含有一种一氯取代物的戊烷;(7)只有三种一氯取代物的戊烷;(8)有四种一氯取代物的戊烷;(9)只有二种二氯取代物的戊烷。
解:
在烷烃分子中,某碳原子仅与一个其它碳原子相连接时称该碳原子为伯碳原子,当与两个其它碳原子相连接时称该碳原子为仲碳原子,当与三个及四个其它碳原子相连接时,分别称为叔碳原子和季碳原子。
伯、仲、叔碳原子上所连接的氢原子分别称为伯氢、仲氢和叔氢。
2.3 试写出下列化合物的构造式。
(4)1,2-二甲基-4-乙基环戊烷
2.4下列各结构式共代表几种化合物?
分别用系统命名法命名之。
解:
二种化合物。
A、B、D、E为同一化合物,名称为:
2,3,5-三甲基己烷;
C、F为同一化合物,名称为:
2,3,4,5-四甲基己烷。
2.7将下列化合物的沸点或熔点排序(不查表)。
(1)沸点:
A.2,3-二甲基戊烷;B.庚烷;C.2,4-二甲基庚烷;D.戊烷;E.3-甲基己烷
(2)熔点:
A.正戊烷;B.异戊烷;C.新戊烷
解:
(1)烷烃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,因此,沸点由高至低顺序为:
(C)>(B)>(A)>(E)>(D)
(2)碳原子数相同烷烃的不同异构体,对称性较好的愅构体具有较高的熔点,因此,沸点由高至低顺序为:
(C)>(A)>(B)>
2.8用纽曼投影式画出1,2-二溴乙烷最稳定及最不稳定的构象,并写出该构象的名称。
解:
最稳定构象:
全交叉式,最不稳定构象:
全重叠式
2.12写出反-1-甲基-3-异丙基环己烷及顺-1-甲基-4-异丙基环己烷可能的椅式构象。
指出占优势的构象。
解:
反-1-甲基-3-异丙基环己烷顺-1-甲基-4-异丙基环己烷
2.15某烷烃的相对分子质量为72,氯化时:
(1)只得一种一氯代产物;
(2)得三种一氯代物;(3)得四种一氯代产物;(4)二氯代物只有两种。
分别写出这些烷烃的构造式。
解:
设该烷烃的分子式为CXH2X+2,则:
12x+2x+2=72x=5
2.17将下列烷基自由基按稳定性从大到小排列。
A.·CH3;B.·CH(CH2CH3)2;C.·CH2CH2CH2CH3;D.·C(CH3)3
解:
D>B>C>A
2.19完成下列反应(仅写主要有机产物)。
解:
第三章不饱和烃
3.1命名下列化合物。
(1)(3)
(5)(7)CH2=CHCH2CH2CH2C≡CH
(10)
解:
(1)2-溴-3-己炔
(3)2-乙基-1,3-丁二烯
(5)(顺)-4-甲基-2-戊烯
(7)1-庚烯-6-炔
(10)(2Z,4E)-4-乙基-3-氯-2-溴-2,4-己二烯
3.2写出下列化合物的结构式。
(2)反-4-甲基-2-庚烯
(4)(E)-1-氟-1-碘-2-氯-2-溴乙烯
(6)1-甲基-5-氯-1,3-环己二烯
解:
(2)
(4)
(6)
3.4完成下列反应式:
(1)
(2)
(5)
(7)
(8)
(9)
解:
(1)
(2)(3)
(4)(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
3.5用化学方法区别下列各组化合物。
(1)2-己炔,1-戊炔,1,3-戊二烯(3)丁烷,丁烯,丁炔
解:
(1)能与氯化亚铜的氨溶液反应产生炔化亚铜沉淀的是1-戊炔,能与顺丁烯二酸酐反应生成白色沉淀的是1,3-戊二烯,余下的为2-己炔。
(3)能与硝酸银的氨溶液反应产生白色沉淀的是丁炔,能使溴的四氯化碳溶液褪色的是丁烯,不能反应的是丁烷。
3.9写出1-戊炔与下列试剂作用的反应式。
(1)热的KMnO4水溶液
(2)H2/林德拉试剂(3)过量Cl2/CCl4,0℃
(4)AgNO3氨溶液(5)H2O/H2SO4,Hg2+
解:
(1)
(2)
(3)(4)(5)
3.10用化学方法提纯下列化合物。
(1)戊烯(含少量的丙炔)
(2)环己烷(含少量的环己烯)
解:
(1)在将含有丙炔的戊烯中加入硝酸银的氨溶液,丙炔与之反应产生白色沉淀,而戊烯不反应且不溶解于氨溶液中,过滤、分离得到戊烯。
(2)将混合物中加入适量浓硫酸,环己烯溶于硫酸,而环己烷不反应,发生分层,经分离得到纯净的环己烷。
3.17以丙烯为原料,并选用必要的无机试剂制备下列化合物。
(2)1-氯丙烷(3)正丙醇(5)1,2,3-三溴丙烷
(第一种方法)
(第二种方法)
3.23某化合物A的分子式为C5H8,在液NH3中与NaNH2作用后,再与1-溴丙烷作用,生成分子式为C8H14的化合物B;用KMnO4氧化B得到分子式为C4H8O2的两种不同的酸C和D。
A在HgSO4存在下与稀H2SO4作用,可得到酮E(C5H10O)。
试写出A~E的构造式,并用反应式表示上述转变过程。
解:
(A)
(B)(C)(D)
(A)(E)
3.24分子式相同的烃类化合物A和B,它们都能使溴的四氯化碳溶液褪色,A与Ag(NH3)2NO3作用生成沉淀,氧化A得CO2、H2O和(CH3)2CHCH2COOH。
B与Ag(NH3)2NO3没有反应,氧化B得CO2、H2O、CH3CH2COOH和HOOC-COOH。
试写出A和B的构造式和各步反应式。
解:
第四章芳烃
4.3写出下列化合物的名称或构造式。
(6)间溴硝基苯(7)3,5-二甲基苯乙烯(8)邻溴苯酚(9)β-萘酚(10)二苯甲烷
解:
(1)邻碘苄氯
(2)3-苯基-1-丙炔 (3)邻羟基苯甲酸
(4)α-萘胺(5)联苯胺
4.5用化学方法区别各组下列化合物。
(1)甲苯、环己烷和环己烯
(2)苯乙烯、苯乙炔和乙苯
解:
(1)加溴水,使溴水褪色的为环己烯,加高锰酸钾溶液褪色的为甲苯。
(2)加AgNO3氨溶液,有白色沉淀的为苯乙炔,剩下的两种化合物中加溴水,使溴水褪色的为苯乙烯。
4.6把下列各组化合物按发生环上亲电取代反应的活性大小排列成序。
解:
4.9完成下列各反应式。
解:
4.10指出下列反应中的错误(分步看)。
解:
4.18由苯或甲苯制备下列物质(其他试剂任选)。
只看
(1)(3)
解:
4.21某芳烃A,分子式为C9H8,与Cu(NH3)2Cl水溶液反应生成红色沉淀,在温和条件下,A催化加氢得B,分子式为C9H12。
B经KMnO4氧化生成酸性物质C,分子式为C8H6O4。
A与丁二烯反应得化合物D,分子式为C13H14,D脱氢得2-甲基联苯,请推测A~D的结构式,并写出有关反应式。
解:
A的不饱和度为(2⨯9+2-8)/2=6,除去苯环4个不饱和度,还有2个不饱和度,可以含炔键或二个烯键,或相应的碳环。
与Cu(NH3)2Cl水溶液反应有红色沉淀,说明分子内具有-C≡CH基团,从B和C的反应可知A为邻二取代苯,因此:
4.22三种芳烃A、B、C的分子式均为C9H12,用高锰酸钾氧化分别得到一元羧酸、二元羧酸、三元羧酸。
但硝化时A、B均得到两种一元硝化物,而C只得到一种一元硝化物。
推出A、B、C的结构式。
解:
4.25指出下列化合物中哪些具有芳香性?
解:
(1),(4),(8),(11),(12)有芳香性
第五章对映异构
5.1解释下列名词:
(1)旋光性
(2)手性(3)对映体
(4)非对映体(5)内消旋体(6)外消旋体
解:
(1)使偏振光的振动平面发生旋转的性质。
(2)物质的分子和它的镜像不能重合的特征。
(3)分子式,构造式相同,构型不同互呈镜像对映关系的立体异构现象称为对映异构。
(4)不为实物和镜像关系的异构体。
(5)分子中存在一个对称面,分子的上半部和下半部互为实物和镜像,这两部分的旋光能力相同,但旋光方向相反,从而使旋光性在分子内被相互抵消,因此不具有旋光性的化合物。
(6)由等量的一对对映体组成的物质。
5.4下列叙述是否正确,为什么?
(1)具有R构型的化合物一定是右旋(+)的。
(2)有旋光性的分子一定含有手性原子。
(3)含有手性原子的分子一定具有旋光性。
(4)一个分子从R构型转化到另一个分子的S构型一定进行了构型翻转。
(5)对映体除旋光方向相反外,其物理性质和化学性质完全相同。
解:
均不正确。
5.6用R/S标记下列分子的构型。
B.
A.
(1)
(2)
C.
D.
(3)(4)
解:
(A)R,(B)R,(C)R,(D)R
5.9用费歇尔投影式画出下列化合物的构型式。
(1)(S)-2-丁醇(3)(R)-2,3-二羟基丙醛
解:
(1)(3)
5.16某旋光性化合物A和HBr作用后,得到两种分子式为C7H12Br2的异构体B和C。
B有旋光性,而C无。
B和一分子叔丁醇钾作用得到A。
C和一分子叔丁醇钾作用,则得到的是没有旋光性的混合物。
A和一分子叔丁醇钾作用,得到分子式为C7H10的D。
D经臭氧化再在锌粉存在下水解,得到两分子甲醛和一分子1,3-环戊二酮。
试写出A、B、C、D的立体结构式及各步反应式。
解:
A:
B:
C:
D:
第六章卤代烃
6.1 用系统命名法命名下列各化合物。
只看
(2)(4)
(2)CH3CH2CBr2CH2CH(CH3)2
解:
(2)2-甲基-4,4-二溴己烷;(4)4-甲基-5-氯-2-戊炔;
6.4完成下列各反应式。
解:
6.5用化学方法鉴别下列各组化合物。
解:
6.6卤代烃与NaOH在水与乙醇的混合物中进行反应,指出下列哪些属于SN2机理,哪些属于SN1机理。
(1)产物的构型完全转变;
(2)碱浓度增加反应速率加快;
(3)叔卤代烃的反应速率大于仲卤代烃的反应速率;
(4)增加溶剂的含水量,反应速率明显加快;
(5)有重排产物;
(6)进攻试剂亲核性愈强反应速度愈快。
解:
(1)SN2;
(2)SN2;(3)SN1;(4)SN1;(5)SN1;(6)SN2
6.8比较下列各组化合物进行下列反应时的速率。
(7)水解
解:
(1)C>A>B;
(2)C>A>B;(3)A>B;(4)A>C>B;(5)C>B>A;
(6)D>C>A>B;(7)D>C>A>B
6.13指出下列反应的类型,并写出反应机理。
只看(3)
E1反应
6.17有一烷烃A的分子式为C6H14,与氯气反应生成分子式为C6H13Cl的三种化合物B、C和D,其中C和D经乙醇钠的乙醇溶液处理能脱去氯化氢,生成同一种烯烃E(C6H12),而B不能发生脱氯化氢反应。
E加氢生成A,E加氯化氢生成F,它是B、C和D的异构