有机化学-第五版答案(完整版).pdf
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1、有机化学(第五版,李景宁主编)习题答案有机化学(第五版,李景宁主编)习题答案第一章第一章3、指出下列各化合物所含官能团的名称。(1) CH3CH=CHCH3答:碳碳双键(2) CH3CH2Cl答:卤素(氯)(3) CH3CHCH3OH答:羟基(4) CH3CH2 C=O答:羰基 (醛基)HCH3CCH3(5)O答:羰基 (酮基)(6) CH3CH2COOH 答:羧基(7)NH2答:氨基(8) CH3-CC-CH3答:碳碳叁键4、根据电负性数据,用和标明下列键或分子中带部分正电荷和负电荷的原子。答:6、下列各化合物哪个有偶极矩画出其方向(1)Br2(2) CH2Cl2(3)HI(4) CHCl3
2、(5)CH3OH(6)CH3OCH3答:以上化合物中(2)、(3)、(4)、(5)、(6)均有偶极矩(2)H2C(6)H3CCl(3)HI(4)HCCl3(5)H3COHOCH37、一种化合物,在燃烧分析中发现含有 84%的碳Ar(C)=和 16 的氢Ar(H)=,这个化合物的分子式可能是(1)CH4O(2)C6H14O2(3)C7H16(4)C6H10(5)C14H22答:根据分析结果,化合物中没有氧元素,因而不可能是化合物(1)和(2);在化合物(3)、(4)、(5)中根据碳、氢的比例计算(计算略)可判断这个化合物的分子式可能是(3)。第二章习题解答1、用系统命名法命名下列化合物(1)2,
3、5-二甲基-3-乙基己烷(3)3,4,4,6-四甲基辛烷(5)3,3,6,7-四甲基癸烷(6)4-甲基-3,3-二乙基-5-异丙基辛烷2、写出下列化合物的构造式和键线式,并用系统命名法命名之。(3)仅含有伯氢和仲氢的 C5H12答:符合条件的构造式为 CH3CH2CH2CH2CH3;键线式为;命名:戊烷。3、写出下令化合物的构造简式(2)由一个丁基和一个异丙基组成的烷烃答:CH3CH2CH2CH2CH(CH3)2(4) 相对分子质量为 100,同时含有伯、叔、季碳原子的烷烃答:该烷烃的分子式为C7H16。由此可以推测同时含有伯、叔、季碳原子的烷烃的构造式为(CH3)3CCH(CH3)2(6)
4、2,2,5-trimethyl-4-propylnonane(2,2,5-三甲基-4-丙基壬烷)nC3H7CH3CH3CH2CH2CH2CHCHCH2CCH3CH3CH38、将下列烷烃按其沸点由高至低排列成序。(1) 2-甲基戊烷(2) 正已烷(3) 正庚烷(4) 十二烷答:对于饱和烷烃,随着分子量的逐渐增大,分子间的范德华引力增大,沸点升高。支链的存在会阻碍分子间的接近,使分子间的作用力下降,沸点下降。由此可以判断, 沸点由高到低的次序为: 十二烷正庚烷正己烷2-甲基戊烷。 (4)(3)(2)(1)10、 根据以下溴代反应事实, 推测相对分子质量为 72 的烷烃异构式的构造简式。答:相对分子
5、质量为 72 的烷烃的分子式应该是 C5H12。溴化产物的种类取决于烷烃分子内氢的种类(指核磁共振概念中的氢),既氢的种类组与溴取代产物数相同。(1)只含有一种氢的化合物的构造式为(CH3)3CCH3(2)含三种氢的化合物的构造式为 CH3CH2CH2CH2CH3(3)含四种氢的化合物的构造式为 CH3CH2CH(CH3)214、答:(1)在此系列反应中,A 和 C 是反应物,B 和 E 为中间产物,D 和 F 为产物。(2)总反应式为 2A + CD + 2F -Q(3)反应能量变化曲线草图如图 2-2 所示。15、下列自由基按稳定性由大至小排列成序。答:同一类型(如碳中心)自由基的稳定性大
6、小直接取决与该中心原子与氢间的共价键的解离能大小。解离能越低,产生的自由基越稳定。因此,可以推测下列自由基的稳定性次序为(3)(2)(1)第三章1、写出戊烯的所有开链烯异构体的构造式,用系统命名法命名之,如有顺反异构体则写出构型式,并标以Z、E。HHHCH3C=C解:CH2=CH-CH2CH2CH3H3CH2CCH3C=CH3CH2CH 1-戊烯(Z)-2-戊烯(E)-2-戊烯CH2=C-CH2CH3CH3CH2=CH-CHCH3CH3CH3-CH=C-CH3CH32-甲基-1-丁烯 3-甲基-1-丁烯 2-甲基-2-丁烯。2、命名下列化合物,如有顺反异构体则写出构型式,并标以Z、E。(1)
7、2,4-二甲基 -2-庚烯(5) Z-3,4-二甲基-3-庚烯(6)E-3,3,4,7-四甲基 -4-辛烯3、 写出下列化合物的构造式(键线式)。(1) 2,3-dimethyl-1-pentene; (3)(E)-4-ethyl-3-methyl-2-hexene2,3-二甲基-1-戊烯(E)-3-甲基-4-乙基-2-己烯4、写出下列化合物的构造式。(1) (E)-3,4-二甲基-2-戊烯 (2) 2,3-二甲基-1-己烯 (5) 2,2,4,6-四甲基-5-乙基-3-庚烯5、对下列错误的命名给予更正:(2) 2,2-甲基-4-庚烯应改为:6,6-二甲基-3-庚烯 (4) 3-乙烯基-戊烷应
8、改为:3-乙基-1-戊烯6、完成下列反应式(1)Cl马氏方向加成Cl2(2)450OC-氢取代BrHBrHOH2O2-(4) H2H2将 Br氧化成了 HOBr(5)(CH3)2C=CH2B2H6(CH3)2C-CH23B(8)O2Ag马氏方向加成CH2OCH2(12)7、写出下列各烯烃的臭氧化还原水解产物。(1) H2C=CHCH2CH3H2C=O + O=CHCH2CH3(2) CH3CH=CHCH32CH3CH=O(3) (CH3)2C=CHCH2CH3(CH3)2C=O + O=CHCH2CH38、裂化汽油中含有烯烃,用什么方法能除去烯烃答:主要成份是分子量不一的饱和烷烃,除去少量烯烃
9、的方法有:用KMnO4洗涤的办法或用浓H2SO4洗涤。9、试写出反应中的(a)和(b)的构造式。( a ) + Zn ( b ) + ZnCl2( b ) + KMnO4 CH3CH2COOH + CO2 + H2O解:a 为:CH3CH2CHClCH2Clb 为:CH3CH2CH=CH212、某烯烃的分子式为 C5H10,它有四种异构体,经臭氧化还原水解后 A 和 B 分别得到少一个碳原子的醛和酮,C 和 D 反应后都得到乙醛,C 还得到丙醛,而 D 则得到丙酮。试推导该烯烃的可能结构式。答:A 和 B 经臭氧化还原水解后分别得到少一个碳原子的醛和酮,说明 A、B 结构中的双键在边端,根据题
10、意,CH3CHCHCH2CH3CH2CCH2或CH3CH2CH2CH2CH2A 为CH3 B 为CH3C 反应后得到乙醛和丙醛,说明 C 为CH3CH2CH=CHCH3CH3C=CHCH3D 得到乙醛和丙酮,说明 D 为:CH3CHCHCH2该烯烃可能的结构为CH3CH3或CH3CH2CH2CH2CH215、试用生成碳正离子的难易解释下列反应。-解:碳正离子的稳定性次序是:三级 二级 一级烯烃C=C 双键与H+在不同的碳上加成后,可以两个不同的碳正离子,本例中分别生成了一个三级碳正离子和一个二级碳正离子, 由于三级碳正离子比二级碳正离子更稳定, 所以反应优先按形成三级碳正离子的方向进行,随后再
11、与反应体系CH3CH3CH2-C-CH3中的Cl-结合形成预期的符合马氏规则的产物为主,16、把下列碳离子稳定性的大小排列成序。解:稳定性从大到小的次序为:(1) (4) (3) (2)Cl。21、用指定的原料制备下列化合物,试剂可以任选(要求:常用试剂)。(1) 由2-溴丙烷制1-溴丙烷CH3CHCH3BrKOHROHCH3CH=CH2HBr过氧化物CH3CH2CH2Br(3) 从丙醇制1,2-二溴丙烷CH3CH2CH2OHH2SO4CH3CH=CH2Br2CCl4CH3CHCH2BrBr(5)由丙烯制备 1,2,3-三氯丙烷CH3CH=CH2Cl2500oCCH2CH=CH2ClCl2CC
12、l4CH2CHCH2ClClCl第四章习题解答2、(1) (CH)CCCCHC(CH) 2,2,6,6-四甲基-3-庚炔(3) HCC-CC-CH=CH 1-己烯-3,5-二炔(5) (2E,4Z)-3-叔丁基-2,4-己二烯3、写出下列化合物的构造式和键线式,并用系统命名法命名。(1)丙烯基乙炔CH3-CH=CH-CCH 3-戊烯-1-炔CH3-CH-CC-CH-CH2-CH3(4)异丙基仲丁基乙炔CH3CH32,5-二甲基-3-庚炔4、写出下列化合物的构造式,并用系统命名法命名之。CH3-CH-CC-CH-CH2-CH3CH2CH3(1)5-ethyl-2-methyl-3-heptyne
13、乙基-3-庚炔CH3 2-甲基-5-HHC=CCH3HHC=C(3)(2E,4E)-hexadieneH3C8、写出下列反应的产物。(2E,4E)-己二烯(1)(2)(7)9、用化学方法区别下列各化合物。(1)2-甲基丁烷、3-甲基-1-丁炔、3-甲基-1-丁烯14、从乙炔出发,合成下列化合物,其他试剂可以任选。(1)氯乙烯HCCH+ HCl(4)1-戊炔HgCl2120-180oCCH2=CHClHCCH+ NaNH2(6) 顺-2-丁烯HCCNaCH3CH2CH2BrCH3CH2CH2CCHHCCH+2 NaNH2H2Pd-CaCO3,喹啉HNaCCNaHCH32CH3BrCH3CCCH3
14、 C=CH3C16、以丙炔为原料合成下列化合物(2) CH3CH2CH2CH2OHCH3CCHH2Pd-CaCO3,喹啉CH3CH=CH21) B2H62) H2O2,OH-CH3CH2CH2OH(4) 正己烷CH3CCH+ NaNH2H2PtCH3CCNaCH3CH2CH2BrCH3CH2CH2CCCH3CH3CH2CH2CH2CH2CH319、写出下列反应中“”的化合物的构造式(2)(3)性比水弱)(炔烃的酸(5)(6)第五章第五章2、写出顺-1-甲基-4-异丙基环己烷的稳定构象式。CHCH3 3HH HCH(CHCH(CH3 3) )2 2H H3 3C CH HHCH(CHCH(CH3
15、 3) )2 2稳定构象4、写出下列的构造式(用键线式表示)。(1)1,3,5,7-四甲基环辛四烯(3) 螺5,5十一烷5、命名下列化合物(1)反-1-甲基-3 乙基环戊烷(2)反-1,3-二甲基-环己烷(3)2,6-二甲基二环2,2,2辛烷 01(4)1,5-二甲基-螺4,3辛烷6、完成下列反应式。C=CH2KMnO4HCl2+COCH3+ CO2(2)CH3Cl(3)300oC(4)(6)+(7)ClCl(10)Br2/CCl4CH2CH2CHCH3BrBr(11)8、化合物物 A 分子式为 C4H8,它能是溴溶液褪色,但不能使烯的高锰酸钾溶液褪色。1mol(A)与 1molHBr 作用生
16、成(B),(B)也可以从(A)的同分异构体(C)与HBr 作用得到。化合物物(C)能使溴溶液褪色,也能使烯的高锰酸钾溶液褪色。试推论化合物(A)、(B)、(C)的构造式,并写出各步的反应式。答:根据化合物的分子式,判定 A 是烯烃或单环烷烃9、写出下列化合物最稳定的构象式。(1)反-1-甲基-3-异丙基环己烷H HCHCH3 3|CH(CHCH(CH3 3) )2 2H H(2) 顺-1-氯-2-溴环己烷BrCl第六章第六章对映异构对映异构2、判断下列化合物哪些具有手性碳原子(用 * 表示手性碳原子)。哪些没有手性碳原子但有手性。(1)BrCH2-C*HDCH2Cl有手性碳原子OH(3)Br有
17、手性碳原子CH=CH-CH=CH2(8)ClCH3Br无手性碳原子,无手性(10)BrI没有手性碳原子,但有手性5、指出下列构型式是 R 或 S。6、画出下列化合物所有可能的光学异构体的构型式,标明成对的对映体和内消旋体,以 R、S 标定它们的构型。(2)CH3CHBrCHOHCH3H2C(5)H2CCHClCHCl7、写出下列各化合物的费歇尔投影式。CH3ClHHOHCH3CH3BrHBrHC2H5(4)2S,3R(8)2R,3S8、用费歇尔投影式画出下列各化合物的构型式。(2)(3)2-氯-(4S)-4-溴-(E)-2-戊烯内消旋-3,4-二硝基己烷12、下列化各对化合物哪些属于对映体、非
18、对映体、顺反异构体、构造对映体或同一化合物(1)属于非对映体(2)属于非对映体(3)属于非对映体(4)属于对映体(5)顺反异构体(6)属于非对映体(7)同一化合物(8)构造异构体16、完成下列反应式,产物以构型式表示。17、有一光学活性化合物 A(C6H10),能与 AgNO3/NH3溶液作用生成白色沉淀 B(C6H9Ag)。将 A 催化加氢生成 C(C6H14),C 没有旋光性。试写出 B、C 的构造式和 A 的对映异构体的投影式,并用 R、S 命名法命名 A。答:根据题意,A 是末端炔烃,且其中含有手性碳,因而推测 A 的结构为CHC-CH-CH2CH3ACH3HC2H5C CHCH3Ag
19、CC-CH-CH2CH3 BCH3CH3CH2CHCH2CH3 CHCH3CHCC2H5CH3(S)-3-甲基-1-戊炔(R)-3-甲基-1-戊炔18、化合物 A 的分子式为 C8H12,有光学活性。A 用铂催化加氢得到 B(C8H18),无光学活性,用 Lindlar 催化剂小心氢化得到 C(C8H14)。有光学活性。A 和钠在液氨中反应得到 D(C8H14),无光学活性。试推断 A、B、C、D 的结构。答:根据题意和分子组成,分析A 分子中含炔和烯,又由于其有光学活性,说明其中含有手性碳,推断 A、B、C、D 的结构如下:HCH3HCH3CC-CH-C=CCH3CH3CH2CH2CHCH2
20、CH2CH3有光学活性 B、CH3A、学活性H无光HC=CH3CH3CHCH-C=CCH3CH3HC=CHHCH-C=CCH3CH3HC、H有光学活性 D、无光学活性注意:注意:LindlarLindlar 催化剂氢化炔,得到顺式烯烃,炔在钠的液氨中反应得到反式烯催化剂氢化炔,得到顺式烯烃,炔在钠的液氨中反应得到反式烯烃。烃。第七章答案2、写出下列化合物的构造式。(1)2-硝基-3,5-二溴甲苯(4)三苯甲烷(8)间溴苯乙烯CH3NO2Br(11)8-氯-1-萘磺酸(12)(E)-1-苯基-2-丁烯CH=CH2BrBrClSO3HHC=CH3CCH2H3、写出下列化合物的构造式。(1)2-ni
21、trobenzoic acid(2-硝基苯甲酸)(3)o-dibromobenzene(邻-二溴苯)COOHNO2BrBr(6)3-cloro-1-ethoxybenzene(7)2-methyl-3-phenyl-1-nutanolOCH2CH3ClCH3CHCHCH2OHCH32-甲基-3-苯基-1-丁醇3-氯-1-苯乙醚(8)p-chlorobenzenesulfonic acid(12)tert-butylbenzene(14)3-phenylcyclohexanolClSO3HC(CH3)3HO对-氯苯磺酸叔丁基苯 3-苯环己醇(15)2-phenyl-2-butene 2-苯-2-
22、丁烯5、写出下列反应的反应物构造式。C8H10(2)KMnO4溶液HOOCCOOHC8H10H3CCH3C9H12(3)KMnO4溶液C6H5COOHC9H12CH2CH2CH3orCHCH3CH36、完成下列反应:CH3+ClCH2CH(CH3)CH2CH3(1)AlCl3CCH2CH3CH32-甲基丁基碳正离子重排成更稳定的叔戊基碳正离子后再进攻苯环,生成叔戊基苯。8、试解释下列傅-克反应的实验事实。+ CH3CH2CH2ClAlCl3CH2CH2CH3+ HCl(1)产率极差11、试比较下列各组化合物进行硝化反应的难易。(1)苯、1,2,3-三甲苯、甲苯、间二甲苯硝化反应从易到难的顺序为
23、: 1,2,3-三甲苯、间二甲苯、甲苯、苯(3)对苯二甲酸、对甲苯甲酸、苯甲酸、甲苯硝化反应从易到难的顺序为:甲苯、对甲苯甲酸、苯甲酸、对苯二甲酸12、以甲苯为原料合成下列化合物。请提供合理的合成路线。13、某芳烃分子式为 C9H10,用重铬酸钾的硫酸溶液氧化后得一种二元酸,将原来的芳烃进行硝化所得的一元硝基化合物主要有两种, 问该芳烃的可能构造式如何并写出各步反应。答:根据题意,该化合物是一个二元取代物,其结构有邻、间、对三种,又因为芳烃进行硝化所得的一元硝基化合物主要有两种, 所以该芳烃的可能构造式为对位结构,即:H3CC2H5反应式为:15、比较下列碳正离子的稳定性。17、解释下列事实。
24、(2)用重铬酸钾的酸性溶液作氧化剂,使甲苯氧化成苯甲酸,反应产率差,而将对硝基甲苯氧化成对硝基苯甲酸,反应产率好。答:因为甲基是第一类定位基,使苯环的活性增强,重铬酸钾在酸性溶液中有强氧化作用,使苯环发生氧化开环。对硝基甲苯中的硝基有使苯环致钝的作用,与甲基的作用相互抵消,因而氧化成对硝基苯甲酸的反应产率好。19、下列化合物或离子哪些具有芳香性,为什么(2)有 6 个电子,符合 4n+2 的结构特点,具有芳香性+(3)有 6 个电子,符合 4n+2 的结构特点,具有芳香性C6H5+(6)C6H5C6H5有 2 个电子,符合 4n+2 的结构特点,具有芳香性20、某烃类化合物 A,分子式为 C9
25、H8,能使溴的 CCl4溶液褪色,在温和条件下就能与 1mol 的 H2加成生成 B(分子式为 C9H10);在高温高压下,A 能与 4mol 的 H2加成;剧烈条件下氧化 A,可得到一个邻位的二元芳香羧酸。试推测A 可能的结构。解:根据 A 的分子式,推断 A 含有一个芳环,又 A 氧化后可得到一个邻位的二元芳香羧酸,说明 A 的结构中具有二个邻位取代基。又 A 能使溴的 CCl4溶液褪色, 说明其中含有一个碳-碳三键或两个碳-碳双键。因为在温和条件下就能与 1mol 的 H2加成生成 B(分子式为 C9H10),说明 A 的结构中含碳-碳三键,推测 A 的结构为:CCH3CH第十一章醛和酮
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