第4章习题及参考答案.docx
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第4章习题及参考答案
第4章习题及参考答案
4.1写出下列基团的名称。
解：
（1）苯基 ⑵苄基（苯甲基） ⑶二苯甲基 ⑷三苯甲基
⑸亚苄基（苯亚甲基）⑹α-苯乙基⑺β-苯乙基 ⑻苯乙烯基
⑼肉桂基（3-苯烯丙基）
4.2写出C9H12的全部单环芳香烃的异构体，并命名。
解：
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
4.4指出下列化合物硝化时，导入硝基的主要位置。
解：
主要产物次要产物
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。
A.
D.
C.
B.
E.
D.
C.
B.
A.
B.
A.
D.
C.
解：
4.7写出1-苯基-1-丙烯与下列试剂在所给的条件下进行反应时所生成的主要产物。
（1）HNO3/H2SO4
（2）Br2/CCl4（3）Br2（过量）/Fe
（4）Br2/300℃ （5）浓H2SO4/<80℃ （6）HBr
（7）HBr/过氧化物（8）稀、冷的KMnO4溶液（9）热的KMnO4溶液
（10）①O3，②Zn/H2O
解：
4.8写出萘在下列条件反应的主要产物。
（1）CrO3/CH3COOH
（2）O2/V2O5 （3）Na/C2H5OH/加热
（4）H2/Pd/加热/加压 （5）HNO3/H2SO4 （6）Br2
（7）浓H2SO4/<80℃（8）浓H2SO4/165℃
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：
4.11二甲苯的几种异构体在进行环上一元溴代反应时，分别能生成几种一溴代产物？
写出它们的结构式。
解：
4.12写出下列物质经高锰酸钾氧化后的主要产物。
解：
4.13比较用KMnO4分别氧化甲苯和2-甲基萘时，结果有何不同？
为什么?
解：
苯环离域能达150kJ·mol-1，是相当安定的体系，苯环结构不易被破坏，对KMnO4稳定，而烷基则被氧化为-COOH:
萘环离域能为251kJ·mol-1，比二个苯环的离域能之和要低，当氧化萘环中的一个苯环时，只损失251-150＝101kJ·mol-1的离域能，所以萘环中的一个环比烷基还容易被氧化，氧化产物为相应的醌:
C.
4.14下列化合物中哪些不能发生Friedel-Crafts烷基化反应：
D.
F.
E.
A.
B.
解：
A、C、D和F）不能发生Friedel-Crafts烷基化反应。
因为它们的苯环上均带有吸电子基团，使苯环钝化。
4.15解释下列Friedel-Crafts反应的实验事实：
（1）无水AlCl3存在下苯与1-氯丙烷制备正丙苯产率极低;
（2）苯与RX在AlX3存在下进行单烷基化需要使用过量的苯。
（3）利用Friedel-Crafts烷基化反应在C6H5Br的芳环上引入烷基，反应中用C6H5NO2作溶剂而不能用C6H6为溶剂，为什么？
解：
（1）Friedel-Crafts烷基化反应中有分子重排现象，反应过程中伯碳正离子重排为更稳定的仲碳正离子,主要生成异丙基苯,所以正丙基苯产率极低。
（2）因为烃基是活化苯环的邻对位定位基，一取代发生后，还可以继续发生取代反应，生成多元取代物，但烷基化反应是可逆反应，苯过量时，苯分子又可与多元取代物反应生成单取代苯，另外苯过量时，有更多苯分子与RX反应，减少二烷基苯的生成。
（3）溴是使芳环弱钝化的邻、对位定位基，溴苯也能发生Friedel-Crafts烷基化反应，但活性不如苯，因此当用C6H6作溶剂时，C6H6比C6H5Br优先烷基化，很难有C6H5Br烷基化的产物；而C6H5NO2中因-NO2是强钝化基团，C6H5NO2芳环上不发生烷基化反应，同时C6H5NO2对AlCl3的溶解度很好，C6H5NO2是Friedel-Crafts反应中常用的溶剂。
4.16写出下列反应的反应机理。
（1）
（2）
（3）
（4）
解：
（1）SO3是很好的离去基团，第一步是Br+通过亲电取代反应在-SO-3的原位取代了-SO-3，然后二个Br+取代了芳环上的二个H:
（2）
（3）
（4）
4.17写出下列反应的机理。
解：
4.18由苯或甲苯制备下列物质（其他试剂任选）。
解：
4.19某芳烃A，分子式为C10H14，有五种可能的一溴取代物C10H13Br。
A经氧化得酸性化合物C8H6O4（B）。
B经一硝化只得一种硝化产物C8H5O4NO2（C）。
试推出A、B、C的结构式。
解：
B为
A可能为,
但符合题意A只有。
C为
4.20分子式为C8H10的芳烃A，以高锰酸钾氧化后得二元羧酸。
将A进行硝化，只得到一种一硝基产物。
推测A的结构。
解：
A的结构式为
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（29+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：
4.23化合物A，分子式为C9H8，在室温下能迅速使Br2/CCl4溶液和稀的KMnO4溶液褪色，温和氢化时只吸收1mol氢气，生成化合物B，分子式为C9H10，A在强烈条件下氢化时可吸收4mol氢气，A强烈氧化时生成邻苯二甲酸。
试写出A和B的构造式。
解：
4.24化合物A，分子式为C16H18，在室温下能迅速使Br2/CCl4溶液和稀的KMnO4溶液褪色，A能与等摩尔量的溴加成，用热的KMnO4溶液氧化，A能生成二元酸（C6H4（COOH）2，这个二元酸只能生成一种一溴代产物。
试推测A的构造。
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
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