有机化学第二版答案第814章精品文档11页文档格式.docx
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(1)B>A>D>C;
(2)A>B>C。
8-9把下列各组组化合物按E1反应速率由快至慢排列成序。
(1)C>D>A>B(E1反应中间体为碳正离子,连给电子基有利于中间体稳定);
(2)A>B>C(从碳正离子稳定性考虑)。
8-10将下列各组化合物按照对指定试剂的反应活性由大到小排列成序。
(1)在2%AgNO3乙醇溶液中反应。
(2)在碘化钠的丙酮溶液中反应。
(1)C>B>A(SN1反应);
(2)A>C>D>B(SN2反应)。
8-11把下列各组中的基团按亲核性从强至弱排列成序。
(1)A.C2H5O-B.HO-C.C6H5O-D.CH3COO-
(2)A.R3C-B.R2N-C.RO-D.F-
(3)A.CH3O-B.CH3CH2O-C.(CH3)2CHO-D.(CH3)3CO-
(1)A>B>C>D;
(2)A>B>C>D;
(3)A>B>C>D。
8-12用化学方法区别下列各组化合物。
8-13给出下列反应的机理。
8-14从丙烯开始制备下列下列化合物。
8-15由指定原料合成下列化合物。
8-16列出以碳正离子为中间体的5类反应,并各举一例加以说明。
(1)亲电加成反应,如烯烃与HX加成;
(2)亲电取代反应,如芳烃的Friedel-Crafts烷基化反应;
(3)SN1反应,如叔卤代烃的取代反应;
(4)E1反应,叔卤代烃的消除反应;
(5)重排反应
8-17推测化合物构造式。
(利用1HNMR谱推测结构)
8-18试写出A~H的构造式及各步反应式。
(涉及到烯烃、二烯烃和卤代烃的化学性质)
8-19推测A、B、C的构造式(标明立体构型)。
(烯丙位卤代烃的亲取代,取代化合物旋光性判断)
8-20略
8-21解释下列结果。
(1)在极性溶剂中,3°
RX的SN1与E1反应速率相同。
SN1与E1反应的控速步骤是相同的(生成碳正离子的一步为控速步),因而,反应速率也是相同的。
在亲核性溶剂中,如果不存在强碱,3°
RX发生溶剂解反应;
如果存在强碱(OH-、RO-等)时,3°
RX主要发生E1消除反应。
硫原子的邻位参与作用有利于氯原子的解离。
8-22比较下列化合物的结构和性质。
(1)苯与六氟代苯的结构及物理性质。
(2)已烷与全氟已烷的稳定构象及溶解性。
物理性质相似。
苯的熔点5.5℃,沸点80℃;
六氟代苯的熔点3.9℃,沸点80.5℃。
(2)已烷是平面锯齿状结构,全氟已烷非平面锯齿状,而是扭转成棒状。
已烷沸点69℃,溶于有机溶剂中,不溶于水;
而全氟已烷不溶于有机溶剂也不溶于水,形成氟相。
第9章醇、酚、醚
9-1命名下列化合物。
(1)3-丁炔-2-醇;
(2)15-冠-5;
(3)(1R)-5-甲基-2-异丙基环已醇;
(4)3-甲基-5-甲氧基苯酚;
(5)3-羟甲基苯酚;
(6)1-苯基-1-丁醇;
(7)苯基烯丙基醚;
(8)4,4’-二甲氧基二苯醚;
(9)1,2-环氧丁烷;
(10)正十二硫醇;
(11)甲乙硫醚;
(12)二苯砜。
9-2完成下列反应
9-3将下列各组组化合物按酸性由强至弱排列成序。
(1)D>B>C>A>E;
(2)B>A>D>C。
9-4将下列化合物按分子内脱水反应的相对活性排列成序。
(1)B>A>C;
(2)B>A>C。
9-5将下列各组化合物按与氢溴酸反应的相对活性排列成序。
(2))B>A>C(从中间体碳正离子稳定性考虑)。
9-6试写出除去下列化合物中少量杂质的方法和原理。
(1)C2H5OH中含有少量H2O;
(2)(C2H5)2O中含有少量H2O和C2H5OH;
(3)C2H5Br中含有少量C2H5OH;
(4)n-C6H14中含有少量(C2H5)2O。
(1)加Mg,加热回流,蒸出乙醇;
(2)先加CaCl2除大部分水和乙醇,再加入钠,蒸出乙醚;
(3)用H2SO4洗涤,分液,蒸出C2H5Br。
醇可H2SO4与形成烊盐并溶于H2SO4中。
(4)用H2SO4洗涤,分液,蒸出n-C6H14。
9-7用化学方法鉴别下列各组化合物。
9-8完成下列转化。
卤代烃与NaCN反应,虽然能制备目标产物,但不是理想的合成路线,因为NaCN是剧毒物。
9-9用适当的原料合成下列化合物。
该反应生成醚可避免消除重排等副反应,但所用试剂毒性较大。
9-10化合物A是一种性引诱剂,请给出它的系统命名法的名称,并选择适当原料合成化合物A。
A的名称:
(7R,8S)-2-甲基-7,8-环氧十八烷。
9-11推测下列反应的机理,并用弯箭头表示出电子转移方向。
9-12推断A、B、C的构造式。
(利用酚的性质,烯烃的氧化,Claisen重排)
各化合物之间的关系如下:
化合物B的信息较多,是解题的关键。
9-13推断A的构造式,并标明质子的化学位移及红外吸收的归属。
(利用酚的性质、IR谱和1HNMR谱)
化合物A的不饱和度为4,可能含有苯环;
A能溶于NaOH溶液,但不溶于NaHCO3溶液,可能为酚;
结合IR谱数据可知,A为对位二取代(830cm-1有吸收峰)酚类。
再结合1HNMR数据可推测A可能的构造式为:
IR:
3250cm-1为νO—H伸缩振动吸收峰;
830cm-1为νAr—H(面外)弯曲振动吸收峰。
9-14推测化合物构造式。
(醇的亲核取代反应,消去反应,烯烃的氧化反应、水解反应)
9-15为什么RX、ROH、R—O—R都能发生亲核取代反应?
试说明它们发生亲核取代反应的异同点。
自己归纳总结。
(抓住结构与性质的关系,亲核取代反应)
9-16说明烯丙基卤与烯丙基醇,苄卤与苄醇的取代反应有何异同。
(抓住结构与性质的关系)
9-17试说明HI分解醚的反应是如何按SN2或SN1机理进行的,为什么HI比HBr更好?
醚有弱碱性,与HX生成烊盐,加大了C—O键的极性,C上正电荷更高,X-对其进行亲核进攻,醚键断裂,发生了SN2反应;
如果是叔丁基醚,由于叔丁基碳正离子较稳定,反应以SN1机理进行。
HI比HBr更好,因为前者酸性较强,有利于生成烊盐,且亲核性I->Br-
9-18为什么醚蒸馏前必须检验是否有过氧化物存在?
(RCH2)2O和(R2CH)2O哪个更容易生成过氧化物?
久置的醚中可含有过氧化物。
在蒸馏乙醚时,其中含有的过氧化物因乙醚的蒸出而浓度逐渐增大,受热时会发生爆炸。
因此,蒸馏醚前必须检验是否有过氧化物存在。
可用KI淀粉试纸进行检验,如果试纸变蓝,则表示有过氧化物,则可以向醚中加入5%FeSO4溶液,经充分搅拌,可以破坏其过氧化物。
醚的过氧化物的形成是自由反应,(R2CH)2O比(RCH2)2O更容易形成过氧化物。
9-19说明实验现象。
(反应介质对SN2、SN1机理的影响)
在乙醚中,反应介质的极性较低,有利于SN2机理,亲核试剂I-进攻空间位阻小的甲基碳原子;
在水溶液中,反应介质的极性很强,有利于SN1机理,生成较稳定的叔碳正离子中间体。
9-20试说明实验现象。
(环醚在不同介质中开环反应机理及开环规律)
在酸性介质中,H+催化反应按SN1机理进行,生成较稳定的碳正离子。
在碱性介质中,反应按SN2机理进行,亲核试剂进攻空间位阻小的碳原子。
第10章醛、酮、醌
10-1命名下列化合物。
(1)3-甲基-1-苯基-1-戊酮;
(2)2,4,4-三甲基戊醛;
(3)1-(1-环已烯基)丁酮;
(4)(E)-苯基丙基酮肟;
(5)3-丁酮缩乙二醇;
(6)2-环已烯酮;
(7)三氯乙醛缩二甲醇;
(8)2-戊酮苯腙;
(9)2,6-萘醌;
(10)2,4-已二酮;
(11)((E)-间甲基苯甲醛肟。
10-2写出下列反应的主要产物。
10-3比较下列化合物的亲核加成反应活性。
(3)>
(1)>
(2)>(4)
10-4将下列化合物按烯醇式的含量多少排列成序。
(1)>(4)>(3)>
(2)
10-5指出下列化合物中,哪些能发生碘仿反应?
哪些能与饱和NaHSO3反应?
能与饱和NaHSO3反应的有
(1)、
(2)、(5)、(8)[脂肪族甲基酮、大多数醛和8个碳以下的脂肪酮能进行此反应]。
能发生碘仿反应的是
(1)、(3)、(4)、(5)。
10-6用简单的化学方法区别下列化合物。
(1)2-已醇
(2)2-已酮(3)3-已酮(4)已醛
10-7设计用化学方法分离苯甲酸、苯酚、环已酮和环已醇混合物的方案,写出操作流程图,并鉴别得到的化合物。
作为分离题,必须得到纯的化合物。
10-8完成下列转化。
Grignard试剂的制备及在合成中的应用。
酮羰基的保护与去保护;
Grignard试剂的制备及应用。
羟醛缩合反应。
酮的生成;
与Grignard试剂的反应;
金属有机化合物的生成;
与环氧化合物的反应。
格氏试剂与酮反应制叔醇。
后面一步还原可用黄鸣龙反应还原,但不能用Zn-Hg/HCl反应。
羟醛缩合反应;
还原反应。
碘仿反应。
10-9我国盛产山茶籽数见不鲜,其主要成分是柠檬醛,设计以它为原料合成香料β-紫罗兰酮的合成路线,写出反应式。
烯烃的性质;
碳正离子的反应。
10-10出下列反应的机理。
酮、醇的Lewis碱性;
芳环亲电取代反应机理。
缩醛形成的机理。
羟醛缩合反应及其逆反应机理。
10-11推测化合物构造式及写出相应的反应式。
α,β-不饱和酮的亲核加成反应;
卤仿反应;
双烯合成。
10-12推断A~E的构造式。
还有另一组即S,S构型。
旋光性;
酮的性质;
HNMR谱。
10-13写出A的构造式及相关反应式。
缩醛的性质;
碘仿反应;
10-14试说明影响醛酮发生亲核加成反应活性的因素。
电子效应:
羰基碳原子上电子密度低,有利于反应,即连吸电子基反应活性高;
空间效应:
空间位阻大,不利于亲核试剂进行,反应活性低。
第11章羧酸及其衍生物
11-1将下列各组化合物按酸性由强至弱排列成序。
(1)D>B>A>C;
(2)C>B>A>D;
知识点:
羧酸的酸性。
11-2将下列各组化合物按水解反应速率由大至小排列成序。
(1)A>B>D>C;
(2)A>C>B。
羧酸衍生物水解反应活性。
水解反应是亲核加成-消除反应,连有吸电子基有利于反应进行。
11-3比较下列酸在H+催化下进行酯化反应的速率。
(1)>
(2)>(3)>(4)
酸酯化反应活性。
11-4完成下列反应。
(分子内酰基化)
(Claisen酯缩合反应,Wittig反应,Mannich反应)
(酯与格氏试剂反应,羟醛缩合反应)
羧酸及其衍生物的化学性质。
11-5给下列反应式填上适当的试剂。
(1)①LiAlH4,②H2O;
(2)Na/C2H5OH;
(3)①LiAlH4,②H2O;
(4)①HSCH2CH2SH,②H2/Ni;
(5)H2/Pd-BaSO4,喹啉;
(6)①LiAlH4,②H2O;
(7)①NaBHH4,②H2O或Al[OCH(CH3)2]3/(CH3)2CHOH。
还原剂的选择性还原。
11-6用化学方法分离下列各组化合物,并鉴定分离出的化合物。
(1)A.2-辛醇B.2-辛酮C.正辛酸
(2)A.苯酚B.苯甲醚C.苯甲酸
分离要求得纯化合物。
A用FeCl3显色鉴别,B可以根据沸点鉴别,C与NaHCO3反应有气体放出。
利用化学性质、物理性质分离提纯化合物。
11-7下列反应是否容易进行,并解释之。
(1)容易。
因为碱性:
H2O>Cl-
(2)不容易。
在本条件下易发生酸碱中和反应成盐,而不易进行亲核取代反应(—NH2取代—OH)。
(3)容易。
OH-的碱性大于离去基团CH3COO-的碱性。
(4)容易。
尽管NH2-的亲核性比OH-强,但在碱性溶液中生成了较稳定的RCOO-。
因此反应趋于正反应方向。
(5)不容易。
因为CH3O-的亲核性比Br-强得多。
11-8完成下列转化。
格氏试剂与CO2反应得到多一个碳原子的酸。
酮羰基官能团保护;
酯与格氏试剂反应合成醇。
环酮氧化,二元羧酸受热变化。
仲醇氧化为酮;
格氏试剂在合成中的应用;
酯化反应。
Reformatsky反应。
羧酸及其衍生物的性质。
仲醇的氧化;
酮与HCN加成;
腈的彻底水解;
交酯的合成。
羰基保护;
氧化还原反应。
11-9用乙酰乙酸乙酯或丙二酸二乙酯为原料,合成下列化合物(其它试剂任选)。
乙酰乙酸乙酯、丙二酸的性质。
11-10设计以环已烷为起始原料合成尼龙-6的合成路线,并指出各步反应的类型。
反应类型:
①自由基取代反应,②亲核取代反应,③氧化反应,④亲核加成-消除反应,⑤Beckmann反应,⑥开环聚合反应。
尼龙-6的合成;
常见反应类型的识别。
11-11对下列反应提出合理的机理,并用弯箭头表示电子转移过程。
酸催化下酯化反应机理。
Darzens反应机理(亲核加成,分子内亲核取代)。
酯交换反应;
分子内亲核取代反应。
Claisen酯缩合反应及其逆反应机理。
11-12推断A~D的构造式,并写出各步反应式。
羧酸及其衍生物之间的互变。
11-13写出A,B的构造式。
羧酸、酚、酯的性质。
11-14推测A~F的构造式。
Reformasky反应;
Wittig反应;
1HNMR,IR,UV,MS谱。
11-15推测A~F的构造式。
11-16请讨论羧酸及其衍生物和亲核试剂的反应与醛酮和亲核试剂的反应有何差异?
为什么会有这种差异?
提示:
①羧酸及其衍生物与亲核试剂反应的结果是亲核取代反应的产物;
②羧酸及其衍生物亲核取代反应的机理是先加成,再消除;
③醛酮与亲核试剂反应是亲核加成;
④产生差异的原因:
羧酸及其衍生物中Y-是较好的离去基团,而R-(H-)亲核性强,不是好的离去基团。
11-17比较CH2F2、HOCH2CH2Cl、CH3CH2OH、CH3COOH分子间形成氢键的差别
11-18比较并解释RCl和RCOCl与亲核试剂Nu-反应的机理及反应活性差异。
①相同点是反应结果都是Nu-取代Cl-,生成相应的RNu和RCONu。
②RCl与Nu-反应机理是SN1或SN2;
③RCOCl与亲核试剂Nu-反应的机理是先亲核加成生成一个四面体型的中间体(其中C为sp3杂化),再消去Cl-生成RCONu。
第12章含氮化合物
12-1命名下列化合物或写出结构式。
(1)2-甲基-3-硝基己烷
(2)N-甲基间甲苯胺
(3)3-甲氨基戊烷(4)N-乙基苯磺酰胺
(5)氯化三甲基对氯苯铵(6)氢氧化二甲基二乙基铵
(7)氯化重氮苯
含氮化合物的命名。
12-2比较下列各对化合物的酸性强弱。
(1)B>A;
(2)A>B;
(3)B>A。
胺的活性。
12-3将下列各组化合物按碱性由强至弱的次序排列。
(1)A>C>D>B>E;
(2)E>A>B>C>D。
胺的碱性。
12-4完成下列反应。
含氮化合物的化学性质。
12-5试用化学方法鉴别下列各组化合物。
(1)A.CH3CH2NH2B.(CH3CH2)2NHC.(CH3CH2)3N
(1)、方法1:
利用Hinsberg试验法鉴别
方法2:
与HNO2反应
方法1简单,现象明显。
胺、酚、醇的鉴别。
12-6如何用化学方法提纯下列化合物?
(1)苯胺中含有少量硝基苯
(2)三苯胺中含有少量二苯胺
(3)三乙胺中含有少量乙胺(4)乙酰苯胺中含有少量苯胺
解:
(1)加HCl使苯胺成盐,去除油层中硝基苯,水层中用NaOH水溶液处理分出油层苯胺。
(2)利用三苯胺近于中性,加HCl水溶液使二苯胺成盐,然后用乙醚萃取出三苯胺,蒸掉乙醚。
(3)加入对甲苯磺酰氯;
NaOH,H2O,乙胺转变为钠盐,然后水蒸气蒸馏,蒸出三乙胺。
(4)加HCl水溶液,使苯胺成盐进入水相,然后用乙醚萃取出乙酰苯胺。
伯、仲、叔胺的分离方法。
12-7完成下列转化。
(1)丙烯→异丙胺
相同碳数胺的制备。
(2)正丁醇→正戊胺和正丙胺
制备多一个和少一个碳原子的胺的方法。
(3)乙烯→1,4-丁二胺
增加2个碳原子的二元胺制备
(4)CH3(CH2)3Br→CH3CH2CH2CH2NH2
Gabriel合成伯胺。
此法产率高,适合于实验室制备纯净的伯胺。
双烯合成,腈的还原。
酮的亲核加成反应;
重氮盐的生成及性质;
Pinacol重排。
酮转化为烯胺,活化α-碳原子;
Michael加成反应。
12-8完成下列合成反应。
酚的甲基化反应;
醇的性质;
腈的还原。
氨基保护;
偶合反应。
Kolbe-Schmitt反应;
硝化反应;
还原反应;
醚的制备;
Claisen重排;
硝化反应。
环氧乙烷与胺的反应;
羧酸及其衍生物的相互转化。
12-9以甲苯或苯为起始原料合成下列化合物(其它试剂任选)。
芳环上的亲电取代反应及定位规则;
硝基还原。
硝基选择性还原;
重氮化反应。
氨基的引入与去除方法。
α-氢的卤代反应;
重氮化反应;
用重氮化法合成步骤较多。
苯酚的制备;
磺化反应占位;
苯的硝化;
卤代反应;
偶合反应等。
Friedel-Crafts反应;
溴化反应;
羰基还原。
12-10以苯及萘为起始原料合成下列化合物(其它试剂任选)。
萘酚的制备;
萘环上的亲电取代反应及定位规律;
重氮盐的性质;
12-11写出下列反应的合理反应机理。
碳正离子的性质。
碳正离子的重排。
氰基还原;
胺与酮的亲核加成-消除消反应。
12-12根据下列反应,试确定A的构造式。
季铵盐的热消除反应。
12-13
(1)利用RX和NH3合成伯胺的过程有什么副反应?
(2)如何避免或减少这些副反应?
(3)在这一合成中哪一种卤代烷不合适?
(1)可发生二烷基化、三烷基化反应,生成R2NH和R3N;
(2)使NH3大量过量,以增加RX和NH3的碰撞机会生成RNH2;
(3)叔卤代烃将发生消除反应,芳卤ArX也不易发生该反应。
RX与NH3反应制备伯胺的条件。
12-14推测A~E的构造式。
硝基化合物的性质;
酸的性质;
亲电取代反应的定位规律;
氧化反应。
12-15推测A~E的构造式。
D是共轭二烯,A是直链伯胺。
酰胺的Hofmann降解反应;
季铵盐的生成;
季铵碱的Hofmann消除反应;
双烯合成反应;
热力学控制。
12-16请解释在偶合反应中所使用的下列条件:
(芳胺重氮化过程中加入过量无机酸;
(2)与ArNH2进行偶合时介质为弱酸性;
(3)与ArOH偶合时,介质为弱碱性溶液。
(1)使ArNH2转变为盐,避免发生偶合反应;
(2);
若在碱性条件下:
不能发生偶合反应;
若在酸性条件下:
芳环钝化,不能发生偶合反应。
(3)若在强酸下,ArOH的离子化受到抑制,ArO-的浓度降低,不利于偶合反应。
若在弱碱性条件下,ArOH可生成,ArO-,偶合反应活性增加,且由于碱性弱,不发生下列反应。
偶合反应的条件。
12-17试总结硝基苯在酸性、碱性和中性介质中还原的产物。
(见教材P446)。
12-18下列式子中,哪一个最能代表重氮甲烷?
(1)式
第13章杂环化合物
13-1命名下列化合物或写出结构式。
(1)4-甲基-2-乙基噻唑
(2)2-呋喃甲酸
(3)N-甲基吡咯(4)2,3-吡啶二甲酸
(5)3-乙基喹啉(6)5-异喹啉磺酸
(7)3-吲哚乙酸(8)6-氨基嘌呤(9)4-甲基-2-乙基咪唑
杂环化合物的命名。
13-2下列化合物是否是极性分子?
若是,请标出分子偶极矩的方向。
它们都是极性分子,偶极矩方向如下:
偶极矩的判断。
13-3下列化合物有无芳香性?
(1)、
(2)、(4)、(5)和(6)有芳香性;
(3)无芳香性。
杂环化合物的芳香性判据。