1、(2) (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C8H8Br8a 、它应具有什么样的结构?b、 b、 金属钾和环辛四烯作用即得到一个稳定的化合物2K+C8H82-(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
2、定位基。定位基可分为三类,即 (1)邻、对位定位基,如OH、NH2、NHCOCH3、CH3等,这类基团使苯环活化,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NO2、CN、COCH3、COOH、SO3H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,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
3、带+的碳上时,能更好地使中间体络合物稳定,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轭效应的总结果使苯环上电子云密度降低,故使苯环钝化,共轭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)共轭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。 (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
4、要与原子的电负性一致。4.5 答:芳香亲电取代反应主要有:卤化、硝化、磺化和弗-克反应。其反应机制可表示如下: 通常形成络合物这步是反应速度的决定步骤。络合物失去质子一般比失去亲电试剂(即逆反应)要快,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苄基游离基,由于甲基的给电子作用,使得它的稳定性大于苄基游离基。即稳定性:4.7 答:p-NO2-C6H4CH3的极性大于甲苯,使更易溶于K2CrO7+H+体系中发生氧化反应,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轭大键,无芳香性。环上的4个碳原子不等同。 习 题4.1
5、 4.1 写出分子式为C9H12的单环芳烃所有异构体,并命名之。4.2 4.2 写出下列化合物的构造式。(1)对二硝基苯 (2)间溴硝基苯 (3) 1,3,5-三甲苯 (4) 对碘苄氯(5)邻羟基苯甲酸 (6)邻溴苯酚 (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-丙炔 (13)邻硝基苯甲醛 (14)3-羟基-5-碘苯乙酸(15)对亚硝基溴苯 (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) (1)
6、苯,乙苯,间二乙苯,对二乙苯(2) (2)苯,氯苯,硝基苯,丙苯(3) (3)对苯二甲酸,甲苯,对甲苯甲酸,间二甲苯 (4) 氯苯,对氯硝基苯,2,4-二硝基氯苯4.5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:4.6以构造式表示下列各化合物经硝化后可能得到的主要一硝基化合物(一个或几个): (1)C6H5COOH (2)C6H5NHCOCH3 (3)C6H5C2H5 (4)邻甲苯磺酸 (5)C6H5Cl (6)o-C6H4(OCH3)COOH(7)-CH3C6H4COCH3(8)对甲苯酚 (9)m-C6H4(OCH3)2 (10) m-C6H4(NO2)COOH (11) o-
7、C6H4(OH)Cl (12) 间甲苯酚4.7完成下列各反应式:4.8 试扼要写出下列合成步骤,所需要的脂肪族或无机试剂可任意选用。(1)甲苯4-硝基-2-氯苯甲酸,3-硝基-4-氯苯甲酸 (2) 苯间溴苯甲酸(3)邻硝基乙苯2-硝基-4-氯苯甲酸 (4)对二乙苯2-硝基-1,4-苯二甲酸 (5)间二乙苯5-硝基-1, 3-苯二甲酸 (6)苯甲醚4-硝基-2,6-二氯苯甲醚4.9 指出下列反应中的错误。4.10三种三氯苯经过硝化后,分别得到三种,二种和一种一元硝基化合物。试推测原来三 氯苯的结构,并写出它们的硝化产物。4.11以苯,甲苯及其他必要的试剂合成下列化合物:4.12 某不饱和烃A的分
8、子式为C9H8,它能和氯化亚铜氨溶液反应产生红色沉淀。化合物A催化加氢得到B(C9H12)。将化合物B用酸性重铬酸钾氧化得到酸性化合物C(C8H6O4)。 将 化合物C加热得到D(C8H4O3)。若将化合物A和丁二烯作用则得到另一个不饱和化合物E。将化合物E催化脱氢得到2-甲基联苯。写出化合物A、B、C、D和E的构造式及各步反应方程式。4.13 根据氧化得到的产物,试推测原料芳烃的结构。4.14 指出下列几对结构中,哪些是共振结构?4.15 写出萘与下列化合物反应所得的主要产物的构造式和名称。 (1) CrO3, CH3COOH (2) 02, V2O5 (3) Na, C2H5OH, 加热
9、(4) H2, Pd-C, 加热, 加压 (5) HNO3,H2SO4 (6) Br2 (7) 浓H2SO4, 80 (8) 浓H2SO4, 1654.16写出下列化合物的构造式: (1) -萘磺酸 (2) -萘胺 (3) -蒽醌磺酸 (4) 9-溴菲 (5) 三苯甲烷 (6) 联苯胺4.17把下列各组化合物按酸性强弱排列成序。 ()A 苯 B 环己烷 C 环戊二烯 ()A 甲苯 B 二苯甲烷 C 三苯甲烷4.18推导化合物的结构。 化合物A、B、C、D的分子式都是C10H14,它们都有芳香性。A不能氧化为苯甲酸;B可被氧化为苯甲酸,且B有手性;C也可氧化成苯甲酸但C无手性,C的一氯代产物中有
10、两个具有手性分别为E和F;D可氧化为对苯二甲酸,D的一氯代产物中也有两个具有手性,分别是G和H。试写出A、B、C、D、E、F、G、H的结构式。4.19 指出下列化合物中哪些具有芳香性?4.20 苯乙烯与稀硫酸一起加热, 生成两种二聚物: C6H5CH=CHCH(CH3)C6H5 和 。试推测可能的反应机理。2-苯基丙烯在同样的反应条件下可能生成什么产物?习题解析4.1 4.24.3 解(1)加溴水,使溴水褪色的为,剩下的两种化合物中加浓硫酸,加热后溶于酸层的为 (2)加AgNO3氨溶液,有白色沉淀的为,剩下的两种化合物中加溴水,使溴水褪色的为4.4 解(1)间二乙苯 对二乙苯 乙苯 苯 (2)丙苯 苯 氯苯 硝基苯 (3)间二甲苯 甲苯 对甲苯甲酸 对苯二甲酸 (4)氯苯 对氯硝基苯 2,4-二硝基氯苯4.5 解 (1)DBACE (2)BDC4.6 4.7 4.8 4.9 (2)(A)具有吸电子基相连的苯环不发生弗-克反应;(B)氧化时烃基侧链变成COOH。4.10 4.114.12 4.134.14 解(2)4.154.16 4.17 解(1)C A B (2)C B A4.184.19 解(1),(4),(8),(11),(12)有芳香性4.20 2-苯基丙烯在同样的反应条件可能生成:
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