有机化学高鸿宾四到章课后习题答案.pdf
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1、(一)写出丙醛与下列各试剂反应时生成产物的构造式。(1)NaBH4,NaOH 水溶液(2)C2H5MgBr,然后加 H2O(3)LiAlH4,然后加 H2O(4)NaHSO3(5)NaHSO3,然后加 NaCN(6)OH-,H2O(7)OH-,H2O,然后加热(8)HOCH2CH2OH,H+(9)Ag(NH3)2OH(10)NH2OH 解:(1)、CH3CH2CH2OH (2)、CH3CH2CC2H5OH (3)、CH3CH2CH2OH(4)、CH3CH2CHSO3NaOH (5)、CH3CH2CHCNOH (6)、CH3CH2CHCHCHOCH3OH(7)、CH3CH2CH=CCHOCH3
2、(8)、OCH3CH2COH (9)、CH3CH2COO-+Ag(10)、CH3CH2CH=NOH(二)写出苯甲醛与上题各试剂反应时生成产物的构造式,若不反应请注明。(1)、C6H5CH2OH (2)、C6H5CHC2H5OH (3)、C6H5CH2OH(4)、C6H5CHSO3NaOH (5)、C6H5CHCNOH (6)、不反应 (7)、不反应(8)、OCOC6H5H (9)、C6H5COO-+Ag (10)、C6H5C=NOH(三)将下列各组化合物按其羰基的活性排列成序。(1)CH3CHO,CH3CCHOO,CH3CCH2CH3O,(CH3)3CCC(CH3)3O(2)CH3CCCl3O
3、C2H5CCH3O,解:(1)CH3CHOCH3CCHOOCH3CCH2CH3O(CH3)3CCC(CH3)3O(2)CH3CCCl3OC2H5CCH3O(四)怎样区别下列各组化合物?(1)环己烯,环己酮,环己烯(2)2-己醇,3-己醇,环己酮(3)CHOCH3CH2CHOCOCH3OHCH3CH2OH,解:(1)OOH析出白色结晶褪色不褪色NaHSO3(饱和)xxBr2/CCl4(2)CH3CH(CH2)3CH3OHCH3CH2CH(CH2)2CH3OHO2,4-二硝基苯肼2,4-二硝基苯腙(黄色结晶)xxI2+NaOHxCHI3(黄色结晶)(3)p-CH3C6H4CHOC6H5CH2CHO
4、C6H5COCH3C6H5CH2OHp-CH3C6H4OHFehlingFeCl3I2+NaOHAg(NH3)2NO3Ag镜Ag镜xxxCu2O(砖红)xxx显色xCHI3(黄)(五)化合物(A)的分子式 C5H120,有旋光性,当它有碱性 KMnO4剧烈氧化时变成没有旋光性的 C5H10O(B)。化合物(B)与正丙基溴化镁作用后水解生成(C),然后能拆分出两个对映体。试问化合物(A)、(B)、(C)的结构如何?解:(A)CH3CHCHCH3CH3OH (B)CH3CCHCH3CH3O (C)CH(CH3)2CH2CH2CH3OHCH3CH(CH3)2CH2CH2CH3CH3HO(六)试以乙醛
5、为原料制备下列化合物(无机试剂及必要的有机试剂任选):(1)OCH2OCH3CCH3H (2)OOOO 解:(1)2 CH3CHOCH3CHOHCH2CHOCH3CHOHCH2CH2OHH2Ni稀NaOH室温 OCH2OCH3CCH3H干HClCH3CHO(2)CH3CHO +4CH2ONaOHHOCH2CCH2OHCH2OHCH2OH+HCOONa CH3CH=CHCHOCH2=CHCH=CH2CHO HOCH2CCH2OHCH2OHCH2OH干HCl+CHO2OOOOOOOOH2Ni(七)完成下列转变(必要的无机试剂及有机试剂任用):(1)ClD(2)COOHCl(3)BrOOHO(4)O
6、HCHOCHOO(5)CH2HOOCHOOC(6)CH3CHCH2CH3OHCH3CH2CHCH2OHCH3(7)CH3CH=CH2CH3CH2CH2CHO(8)ClCH2CH2CHOCH3CHCH2CH2CHOOH(9)CH3BrCH=CHCOOH(10)CH3COCH3NOCH3(11)CH3CHCH3OH(12)O (13)CH3OOCH3(14)OOClClClClOO 解:(1)ClMg干醚MgClCH3CH2CHOH2OH+OH DSOCl2ClMg干醚D2O(2)ClMg干醚H2OH+CH2OCH3(CH2)4CH2OHCH3(CH2)4MgCl CH3(CH2)4CHOCrO3
7、+吡啶稀OH-CH3(CH2)4CH=C(CH2)3CH3CHO TollensCH3(CH2)4CH=C(CH2)3CH3COOHH2/NiCH3(CH2)4CH2CH(CH2)3CH3COOH(3)HOCH2CH2OH干 HClBrOBrOOMg干醚MgBrOO OHOCH3CHOH2OH+(4)HOCH2CH2OH干 HClOHCHOCHOOOOOHCHCrO3+吡啶(5)CH2HOOCHOOCZn-HgHClKMnO4HOOCO(6)CH3CHCH2CH3OHK2Cr2O7H2SO4CH3CCH2CH3OPh3P=CH2CH3CCH2CH3CH2 CH3CH2CHCH2OHCH3(1)
8、B2H6(2)H2O2/OH-(7)CH3CH=CH2CH3CHOO3H2O/Zndil OH-CH3CH=CHCHOHOCH2CH2OH干 HCl OOCH3CH=CHCHH2/NiOOCH3CH2CH2CHH2OH+CH3CH2CH2CHO 或者:CH3CH=CH2CH3CH2CH2BrCH3CH2CH2MgBrHBr过氧化物Mg干醚 CH2OH2OH+CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2CH2OHCrO3+吡啶 (8)ClCH2CH2CHOHOCH2CH2OH干 HClClCH2CH2CHOOMg干醚ClMgCH2CH2CHOO CH3CHCH2CH2CHOOHCH3CHOH2OH
9、+(9)V2O5O2Br2FeCH3CH3Br(弃去邻位异构体)CHOBr BrCH=CHCOOH(CH3CO)2O无水CH3COOK,(10)CHOCHOCH3CCH3O+H2NCH3+NOCH3OH-HClNOCH3HCl(11)CH3CHCH3OHO3H2O/ZnCHOOOH-CCH3OLiAlH4(12)O2OHOHOMg苯H2OH+H+Zn-HgHCl(13)OOOCH3OOH3CAlCl3COOH3CHOH浓H2SO4+(14)(1)HCl(2)HNO3(1)HCl(2)HNO3OOClClClClOOOOClOOClCl(1)HCl(2)HNO3(1)HCl(2)HNO3(八)试
10、写出下列反应可能的机理:(1)CH3C=CHCH2CH2C=CHCHOCH3CH3H+,H2OOHOH(2)OH-CCHOOCCOO-OH 解:(1)CH3C=CHCH2CH2C=CHCHOCH3CH3H+CHOHCHO OHOHOHH2OOHOH2-H+(2)COCHOCOCOHO-HOH-CCOHOO-H CHCOO-OH(九)指出下列加成反应产物的构型式:(1)顺-3-己烯CH2+(2)HCH顺-3-己烯+(3)反-3-己烯CH2+(4)反-3-己烯HCH+解:单线态 Carbene与烯烃进行反应,是顺式加成,具有立体选择性,是一步完成的协同反应。所以,单线态carbene 与顺-3-己
11、烯反应时,其产物也是顺式的(内消旋体);而与反 3-己烯反应时,其产物也是反式的(外消旋体)。由于三线态 Carbene是一个双自由基,它与烯烃进行反应时,是按自由基加成分两步进行,所生成的中间体有足够的时间沿着碳碳单键放置。因此,三线态 carbene 与顺-3-己烯及反-3-己烯反应时,得到两种异构体的混合物。(1)顺-3-己烯CH2+CCCH2C2H5HC2H5H (2)HCH顺-3-己烯+CCCH2C2H5HC2H5H+CCCH2C2H5HC2H5H(3)反-3-己烯CH2+CCCH2C2H5HC2H5H+CCCH2C2H5HC2H5H(4)反-3-己烯HCH+CCCH2C2H5HC2
12、H5H+CCCH2C2H5HC2H5H (十)由甲苯及必要的原料合成CH2CH2CH2CH3CH3。解:CH3(CH2)2COClAlCl3CH3CCH2CH2CH3CH3O CH2CH2CH2CH3CH3Zn-HgHCl(十一)某化合物分子式为 C6H12O,能与羟氨作用生成肟,但不起银镜反应,在铂的催化下进行加氢,则得到一种醇,此醇经过脱水、臭氧化、水解等反应后,得到两种液体,其中之一能起银镜反应,但不起碘仿反应,另一种能起碘仿反应,而不能使 Fehling 试剂还原,试写出该化合物的构造式。解:该化合物的构造式为:CH3CH2COCH(CH3)2(十二)有一个化合物(A),分子式是 C8
13、H140,(A)可以很快地使水褪色,可以与苯肼反应,(A)氧化生成一分子丙酮及另一化合物(B)。(B)具有酸性,同 NaOCl反应则生成氯仿及一分子丁二酸。试写出(A)与(B)可能的构造式。解:(A)CH3C=CHCH2CH2CCH3OCH3或CH3CCH3CCH2CH2CHOCH3 (B)CH3CCH2CH2COOHO (十三)化合物 C10H12O2(A)不溶于 NaOH溶液,能与 2,4-二硝基苯肼反应,但不与 Tollens 试剂作用。(A)经 LiAlH4还原得 C10H14O2(B)。(A)和(B)都进行碘仿反应。(A)与 HI 作用生成C9H10O2(C),(C)能溶于 NaOH
14、溶液,但不溶于 Na2CO3溶液。(C)经 Clemmensen 还原生成C9H12O(D);(C)经 KMnO4氧化得对羟基苯甲酸。试写出(A)(D)可能的构造式。解:(A)CH3OCH2CCH3O (B)CH3OCH2CHCH3OH(C)OHCH3CCH2O (D)OHCH3CH2CH2(十四)化合物(A)的分子式为 C6H12O3,在 1710cm-1处有强吸收峰。(A)和碘的氢氧化钠溶液作用得黄色沉淀,与 Tollens 试剂作用无银镜产生。但(A)用稀 H2SO4处理后,所生成的化合物与Tollens 试剂作用有银镜产生。(A)的 NMR 数据如下:=2.1(3H,单峰);=2.6(
15、2H,双峰);=3.2(6H,单峰);=4.7(1H,三重峰)。写出(A)的构造式及反应式。解:C6H12O3的结构式为:CH3CCH2CHOCH3OCH3Odcab a=2.1(3H,单峰);b=2.6(2H,双峰);c=4.7(1H,三重峰);d=3.2(6H,单峰)。有关的反应式如下:I2+NaOH稀H2SO4TollensCH3CCH2CH(OCH3)2ONaOCCH2CH(OCH3)2OCH3CCH2CHOOTollensCH3CCH2COO-+AgOx(十五)根据下列两个1H NMR 谱图,推测其所代表的化合物的构造式。解:化合物 A:CH3CCH2OCH2CH3dcab 化合物
16、B:cabCH3CCHCH3CH3O(十六)根据化合物 A、B 和 C 的 IR 谱图和1H NMR 谱图,写出它们的构造式。解:化合物 A 吸收峰位置/cm-1 峰的归属 吸收峰位置/cm-1 峰的归属 1688 C=O(共轭)1162 1601、1580、1500 苯环呼吸振动 820 苯环上对二取代 1259 C-O(芳香醚)CHOOCH3dcab 化合物 B 吸收峰位置/cm-1 峰的归属 吸收峰位置/cm-1 峰的归属 1670 C=O(共轭)1171 1590 苯环呼吸振动 1021 Ar-O-C(芳香醚,脂肪部分)1258 Ar-O-C(芳香醚,芳香部分)833 苯环上对二取代
17、COCH3OCH3abcd 化合物 C 吸收峰位置/cm-1 峰的归属 吸收峰位置/cm-1 峰的归属 1689 C=O(共轭)1227 1450 705 苯环上单取代 CCH(CH3)2Oa和bcd 第十二章羧酸(一)命名下列化合物:(1)CH3OCH2COOH (2)COOH (3)CCHOOCHHCHCOOHCH3(4)O2NCHOCOOH (4)CClHOOCO (6)ClClOCH2COOH 解:(1)-甲氧基乙酸 2-甲氧基乙酸(2)3-环己烯甲酸-环己烯甲酸(3)(E)-4-甲基-2-戊烯二酸(4)2-甲酰基-4-硝基苯甲酸(5)对氯甲酰基苯甲酸 对苯二甲酸单酰氯(6)2,4-二
18、氯苯氧乙酸(二)写出下列化合物的构造式:(1)2,2-甲基丁酸 (2)1-甲基环己基甲酸(3)软脂酸 (4)2-己烯-4-炔-1,6-二酸(5)3-苯基-2-羟基苯甲酸 (6)9,10-蒽醌-2-甲酸 解:(1)CH3CH3CCOOHCH3CH3 (2)COOHCH3(3)CH3(CH2)14COOH (4)HOOCCCCH=CHCOOH(5)C6H5COOHOH (6)OOCOOH(三)试比较下列化合物的酸性大小:(1)(A)乙醇 (B)乙酸 (C)丙二酸 (D)乙二酸(2)(A)三氯乙酸 (B)氯乙酸 (C)乙酸 (D)羟基乙酸 解:(1)酸性:COOHCOOH HOOCCH2COOH C
19、H3COOH CH3CH2OH(2)酸性:Cl3CCOOHClCH2COOH HOCH2COOH CH3COOH(四)用化学方法区别下列化合物:(1)(A)乙酸,(B)乙醇,(C)乙醛,(D)乙醚,(E)溴乙烷(2)(A)甲酸,(B)草酸,(C)丙二酸,(D)丁二酸,(E)反丁烯二酸 解:(1)砖红色沉淀(A)(A)CH3COOH(B)CH3CH2OH(C)CH3CHO(D)C2H5OC2H5(E)CH3CH2BrNaHCO3CO2xxxxxxxxI2+NaOH黄色结晶黄色结晶AgNO3醇Fehlings淡黄色沉淀(B)(C)(D)(E)混浊Ca(OH)2(2)褪色(E)褪色(B)Ag(NH3
20、)2+Br2CCl4KMnO4银镜(A)xxxxxxxxxCO2x(A)甲酸(B)草酸(C)丙二酸(E)反丁烯二酸(D)丁二酸Ca(OH)2混浊(C)(D)(五)完成下列反应式:解:红色括号中为各小题所要求填充的内容。(1)(A)(B)CH2CHOCH2COOHKMnO4H2O300CH2COOHCH2COOHOOO(2)OHCH2COOHOO(3)COOHHOOCCCOCH3CH3OOO2CH3OHH+,(4)CH3CH2COOH+Cl2(1)NaOH,H2O,(2)H+PCH3CHCOOHOHCH3CHCOOHCl OOCH3CH3OO(5)CH3CCH3OH2OH+CH3CCH2COOC
21、2H5OHCH3CH3CCH2COOC2H5OZnBrCH3BrZnCH2COOC2H5干醚(6)(CH3)2CHCHCOOHOH稀 H2SO4(CH3)2CHCHOHCOOH+(六)试写出在少量硫酸存在下,5-羧基己酸发生分子内酯化反应的机理。解:CH3CH(CH2)3COHOOHOHCH3OHOHH+CH3CH(CH2)3COHOHHO OCH3OH2OH-H2OOCH3OH-H+OCH3O(七)完成下列转化:(1)CH3CH2CH2COOHHOOCCHCOOHCH2CH3(2)OHOOC(CH2)4COOH(3)1-丁醇2-戊烯酸(4)OCOOHC2H5(5)CH2CH2COOH(6)C
22、HOCH3CHOHOOC(7)CH3CH2CH2CHCOOHCH3CH3CH2CH2CCH3O(8)(CH3)2CHCH2CHO(CH3)2CHCH2CHCCOOC2H5CH3CH3OH 解:(1)CH3CH2CH2COOHBr2PNaCNCH3CH2CHCOOHBrCH3CH2CHCOOHCN HOOCCHCOOHCH2CH3H2OH+(2)OHOOC(CH2)4COOHH2OH+HI(过量)2 NaCNNC(CH2)4CNICH2(CH2)2CH2I(3)方法一:CH3(CH2)3OHCH3(CH2)2CHOCH3(CH2)2CHOHCNHCNOH-DCC,(CH3)2SOCH2Cl2or
23、 Cu,CH3(CH2)2CHCOOHOHH+or OH-H2O-H2O P2O5CH3CH2CH=CHCOOH 方法二:CH3(CH2)3OHCH3(CH2)3BrPBr3Mg干醚CH3(CH2)3MgBrCO2 H2OH+CH3(CH2)3COOHBr2PKOH醇CH3CH2CH2CHCOOHBrCH3CH2CH=CHCOOH(4)OH2OH+Mg干醚CO2PBr3C2H5MgBr干醚OHC2H5C2H5Br H2OH+COOHC2H5(5)CH2BrCH2HBr 过氧化物Mg干醚CH2MgBr CO2H2OH+CH2COOH(6)OOCHCH3CHOCH3HOCH2CH2OH干 HClK
24、MnO4 OOCHHOOCH2OH+CHOHOOC(7)方法一:CH3CH2CH2CHCOOHCH3CH3CH2CH2CCOOHCH3BrH2O/OH-Br2红P CH3CH2CH2CCOOHCH3OHCH3CH2CH2CCH3O稀H2SO4 方法二:CH3CH2CH2CHCOOHCH3+Pb(OAc)4 +LiCl回流苯CH3CH2CH2CHClCH3NaOHH2O柯齐(Kochi J K)反应 CH3CH2CH2CCH3OCH3CH2CH2CHCH3OHK2Cr2O7H2SO4(8)(CH3)2CHCH2CHO(CH3)2CCOOC2H5BrZn纯醚+(CH3)2CHCH2CHCCOOC2
25、H5OCH3CH3BrZn(CH3)2CHCH2CHCCOOC2H5CH3CH3OHH2OH+(八)用反应式表示如何把丙酸转化为下列化合物:(1)丁酸 (2)乙酸 (3)2-甲基-3-羟基戊酸乙酯 解:(1)方法一:CH3CH2COOHLiAlH4CH3CH2CH2OHPBr3CH3CH2CH2Br NaCNCH3CH2CH2CNH2OH+CH3CH2CH2COOH 方法二,采用 Arndt-Eistert(阿恩特-艾司特)反应:CH3CH2COOHC2H5COClC2H5CCHN2OC2H5CH2COOH2CH2N2SOCl2Ag2OH2O(2)方法一:NaOHH2OBr2PCH3CH2CO
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