生物食品学院08级《有机化学》测验试卷(附参考答案)讲解.pdf

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1、 15 生物食品学院 08 级有机化学测验试卷（2010-1-15 周五 8001100 翠一教 202）一、完成下列各题（每小题 3 分，共 45 分）1.2002 年 10 月 26 日，俄罗斯特种部队在解救莫斯科轴承厂文化宫剧院内被车臣非法武装分子劫持的人质时，除使用了非致命武器芬太奴外，还使用了一种麻醉作用比吗啡强 100 倍的氟烷（fluothane）。已知该氟烷的分子式为 C2HClBrF3，试问它有几种沸点不同的同分异构体？【答案】沸点不同的同分异构体意味着不考虑对映异构体，共 4 种。CCFFFClBrHCCFClFFBrH 1,1,1-三氟-2-氯-2-溴乙烷 1,1,2-三

2、氟-1-氯-2-溴乙烷 CCFBrFClFHCCFHFClBrF 1,1,2-三氟-2-氯-1-溴乙烷 1,1,2-三氟-2-氯-2-溴乙烷【注】如果考虑对映异构，上述 4 种异构体都存在对映异构体，则 C2HClBrF3存在 8 个同分异构体。2.山梨酸（C）是一个食品防腐剂，能抑制真菌及霉菌的繁殖。我们可用乙醛为原料通过以下一系列反应，合成山梨酸：2CH3CHOA(C4H6O)(H2O)稀碱稀碱,(H2O)CH3CHOB(C6H8O)温和氧化C(C6H8O2)试写出中间体 A、B 及山梨酸（C）的结构式。【答案】羟醛缩合；选择性氧化 CH3CHCHCHOCH3CHCHCHCHCHOCH3C

3、HCHCHCHCOOH(A)(B)(C)3.下列碳正离子中最稳定的是哪一个？CH3CHC(CH3)3 (CH3)2CHC(CH3)2 CH2CH2CH(CH3)2 CH3CHCHCH2 15【答案】【注】碳正离子稳定性：烯丙型碳正离子，苄基碳正离子3 碳正离子2 碳正离子1 碳正离子甲基碳正离子 4.三亚甲基环丙烷是苯的同分异构体。为研究它的性质曾通过下列路线合成了这一典型化合物：COOEtEtOOCCOOEt1)LiAlH42)H3OASOCl2BNaI丙酮C 湿Ag2OCDN(CH3)3E（三亚甲基环丙烷）试写出中间体 A E 的结构式。【答案】CH2OHCH2OHHOCH2CH2ClCH

4、2ClClCH2CH2ICH2IICH2(A)(B)(C)CH2N(CH3)3ICH2N(CH3)3II(CH3)3NCH2CH2N(CH3)3OHCH2N(CH3)3OHHO(CH3)3NCH2(D)(E)5.试比较下列分子中 a e 位置 H 原子发生卤代反应的活性大小：CCClClCH3CH2CH2CH(CH3)2abcde【答案】b a d c e【注】H 原子卤代活性：烯丙位 H（烯烃-H），苄基位 H（烷基苯-H）3H 15 2H 1H 甲烷 H 6.试写出 4-氯-2-戊烯所有可能的立体异构体，并指出它们之间的关系。【答案】分子中存在 1 个双键和 1 个手性碳。双键存在顺反异构

5、体，手性碳存在对映异构体，二者组合，整个分子存在 4 个立体异构体：CCHCH3HCClHCH3(1)(2)CCHH3CHCClHCH3 CCHHCH3CClHCH3(3)(4)CCHHH3CCClHCH3 对映异构体：（1）和（2）；（3）和（4）。顺反异构体：（1）和（3）；（2）和（4）。非对映异构体：（1）和（3）；（1）和（4）；（2）和（3）；（2）和（4）。【注】立体异构体也可写成 Fischer 投影式，如：CH3HClCHCHCH3(2)CH3ClHCHCHCH3(1)CH3HClCHCCH3H(4)CH3ClHCHCCH3H(3)7.醇在硫酸催化下脱水常发生重排现象。试解释

6、下列结果：15 HOH2SO4【答案】HOH+H2OH2O HH+8.Ladenberg 曾提出苯的结构式如下，现在称之为棱烷。试写出二取代棱烷的所有立体异构体并指出每个立体异构体是否具有旋光性：两个取代基均为 Br；两个取代基分别为 Br 和 Cl。棱烷（Prismane）【答案】两个取代基均为 Br：4 个立体异构体（2 个内消旋体和 1 对对映异构体）(内消旋体)(内消旋体)(对映异构体)BrBrBrBrBrBrBrBr(无旋光性)(无旋光性)(有旋光性)(有旋光性)两个取代基分别为 Br 和 Cl：5 个立体异构体（1 个内消旋体和 2 对对映异构体）：15(内消旋体)(无旋光性)Br

7、ClBrClClBrBrClBrCl(对映异构体)(有旋光性)(有旋光性)(对映异构体)(有旋光性)(有旋光性)9.下面是合成香精茉莉酮（cis-Jasmone）的最后一步反应式：CH2COCCH2CH3CH2O?CHCH2CH3CH (cis-Jasmone)你认为应该选用什么反应条件？H2/Ni Na/液 NH3 H2/Lindlar cat.LiAlH4【答案】10.标出下列各杂环化合物中一次硝化的位置：SOCH3NNHCOCH3NSSOCH3H3C 【答案】SEAr 的定位规则 SOCH3NO2NNHCOCH3O2NNSO2NSOCH3H3CNO2 11.下列己醛糖中，哪些属于差向异构

8、体？哪些与过量的苯肼作用，生成相同的脎？15 CH2OHOHHOHOOHCHOCH2OHOHHOOHOHCHOCH2OHOHHOOHHOCHOCH2OHOHOHHOOHCHO 【答案】差向异构体：和；和；和；生成相同的脎：和【注】标出每个手性碳的构型，可以验证结论。CH2OHOHHOHOOHCHOCH2OHOHHOOHOHCHOCH2OHOHHOOHHOCHOCH2OHOHOHHOOHCHORSRRRRRRRRSSSSSR 12.试解释下列 Cannizzaro 反应的结果：CDO2浓OHCOO+COHDD【答案】CDOOHCDOOHCDO COOH+CODD COO+COHDD 13.L-(

9、-)-多巴（Dopa）近年来已用于治疗帕金森氏病（Parkinsons disease），而它的对映体 D-()-多巴则没有疗效。15 CH2HH2NCOOHOHOHCH2NH2HCOOHOHOH L-(-)-多巴 D-()-多巴 请问 L-(-)-多巴是否属于-氨基酸？是否属于蛋白质氨基酸？其水溶液呈酸性、碱性还是中性？【答案】属于-氨基酸；不属于蛋白质氨基酸；水溶液呈酸性 14.下面是由-甲基吡啶合成-氨基吡啶的最后一步反应。该步反应属于一种重排反应，它的名称是什么？NCONH2NNH2Br2OH Pinacol 重排 Fries 重排 Claisen 重排 Hofmann 重排【答案】1

10、5.下列化合物中，哪些不能与 2,4-二硝基苯肼反应？哪些不能发生碘仿反应？哪些不能发生银镜反应？哪些不能发生自身的羟醛缩合反应？PhCHO CH3CHO (CH3)2CHOH CH3COCH3【答案】不能与 2,4-二硝基苯肼反应：不能发生碘仿反应：不能发生银镜反应：不能发生自身的羟醛缩合反应：二、完成下列反应（每小题 3 分，共 30 分）CH3HBr?干乙醚Mg?D2O?1.【答案】烯烃加卤化氢；Grignard 试剂的制备及反应。15 CH3BrCH3MgBrCH3D 2.CHCH3OHI2NaOH?SOCl2H2,Pd/BaSO4喹啉S?H3O?【答案】碘仿反应；酰氯的生成；Rose

11、nmund 还原。COHOCHOCOCl CH3CHCH23.Cl2？Cl2？r.t.?3HNO3NaOHH2O500【答案】烯烃-H 氯代；烯烃加卤素；卤代烃水解；硝酸酯的生成。CH2CHCH2ClCH2CHCH2ClClClCH2CHCH2OHOHOHCH2CHCH2ONO2ONO2ONO2 COOH4.SOCl2NH3Br2NaOH?【答案】酰氯的生成；酰氯的氨解；Hofmann 降解。COClNH2CONH2 苯Mg-Hg?H2SO4重排？H3OPh3PCH2?O5.2【答案】Pinacol 制备；Pinacol 重排；Wittig 反应。OH OHOH2C 6.PhCHO+CH3CH

12、O？?Ag(NH3)2OH稀OH，(H2O)【答案】交错羟醛缩合；选择性氧化。15 CHCHCHOCHCHCOOH 7.FeHClHNO3H2SO4?Cl2FeCl3NaNO2HBrCuBrHBr?COOH【答案】芳烃硝化、卤代；芳硝基化合物还原；芳伯胺重氮化；Sandmeyer 反应。COOHNO2COOHNO2ClCOOHClN2 BrCOOHClBr【注】第三问答案容易误写成COOHNH2Cl。8.2CH2(CO2Et)2?1)2EtONa2)BrCH2CH2Br?1)2EtONa2)I21)OH2)H3O？CO2【答案】丙二酸二乙酯在有机合成种的应用。CH(CO2Et)2CH2CH2C

13、H(CO2Et)2CO2EtCO2EtCO2EtCO2EtCOOHCOOH【注 1】注意反应物系数 2，参见教材 P474 内容。【注 2】第二问详细过程如下：15 C(CO2Et)2CH2CH2CH(CO2Et)2HC(CO2Et)2CH2CH2CH(CO2Et)2IIIEtOEtOHC(CO2Et)2CH2CH2C(CO2Et)2IHEtOHEtO CO2EtCO2EtCO2EtCO2Et(EtOO)2CCH2CH2C(CO2Et)2II【注 3】可参考（P461）习题（五）（2）的解答 O9.HCN?LiAlH4HClNaNO2?【答案】羰基加 HCN；腈的还原；脂族伯胺重氮盐的扩环重排

14、。OOHCNOHCH2NH2【注】参见教材 P529 习题（十五）。？10.3H2,Ni？2CH3I?180?湿Ag2ON【答案】季铵盐与季铵盐碱的生成；季铵盐碱的热解（Hofmann 消除）NHNCH3CH3NCH3CH3NCH3CH3OHI 三、完成下列合成题（必要的无机试剂任选）（每小题 7 分，共 35 分）15 CH3CHCH21.CCHH3CHCH2CHCH2【答案】顺式（或反式）烯烃可以通过炔烃部分加氢制备。Cl2CH2CHCH3500CH2CHCH2Cl 液NH3CH3CHCH2Br2CCl4CH3CHCH2BrBr3NaNH2NH3CH3CCNaCH2CHCH2Cl CH3C

15、CCH2CHCH2CCHH3CHCH2CHCH2Na液NH3 ClCH3ClCH32.【答案】重氮盐在有机合成中的应用（经典题）CH3CH3NO22Cl2CH3NH2HNO3H2SO4FeHClCH3NH2ClCl NaNO2HClCH3N2 ClClClH3PO2CH3ClCl ONO23.NO2,15【答案】芳烃 SEAr 的定位规则 NO2HNO3H2SO4NO2NO2NH2NO2NaHSCH3OHNaNO2HCl N2 ClNO2KCNCuCNCNNO2H3O+COOHNO2SOCl2 COClNO2AlCl3ONO2【注意】下列路线错误。NO2是强吸电基，硝基苯不会发生 Friede

16、l-Crafts 酰基化反应（教材 P159）：COClONO2AlCl3NO2 CCOOHEtEt4.C2H5OH,【答案】Grignard 试剂的应用 CH3CH2OHSOCl2CH3CH2ClCH3CH2MgClMg干乙醚 Br2FeBr3BrMg干乙醚MgBrCO2 15 COOMgBrCOOHH3O+C2H5OH浓H2SO4 COHEtEtCOOC2H52CH3CH2MgCl干乙醚H3O+SOCl2,CCOOHEtEtCClEtEtH3O+Mg干乙醚CO2 CH2(COOEt)2,PhCH2Br5.(肉桂酸)PhCHCHCOOH【答案】丙二酸二乙酯在有机合成中的应用（经典题）1)稀N

17、aOH2)H+1)CH3CH2ONaCH2(COOEt)22)PhCH2BrPhCH2CH(COOEt)2 CO2PhCH2CH(COOH)2PhCH2CH2COOHPCl2PhCH2CHCOOHCl PhCHCHCOONaNaOH醇PhCHCHCOOHH3O+四、写出下列两组反应中 AJ 的结构式（每小题 10 分，共 20 分）1.A(C6H10O)(1)CH3CH2MgBr(2)H3O+BCDENaOHI2KMnO4HIO4CHI3+H2SO4浓稀,OH,冷H3O+CH3CH2C(CH2)3COOHO【答案】CH3CH2CH3CH3CH2CH3OHCH3OA：B：C：15 CH3CH2C

18、(CH2)3CCH3OOCH3CH2CH3OHOHD:E:2.F(C6H10)G(C6H12)HINiH2H3O+CH3CH2CH2CH2CH2COOH(2)Zn,H2O(1)O3HCl,Zn-HgNaOHI2J(C5H8O4)CHI3+Tollens试剂 【答案】CH3F：CH3G：H:CH3C(CH2)3COOHCH3C(CH2)3COOOHI:C(CH2)3COOOHHOJ:五、推导结构题（每小题 10 分，共 20 分）1.化合物（A）（C8H12）具有旋光性。（A）在 Pt 存在下催化加氢生成（B）（C8H18），（B）没有旋光性。（A）在 Lindlar 催化剂存在下小心加氢生成（

19、C）（C8H14），（C）也没有旋光性。（A）在液 NH3中与金属 Na 作用生成（D）（C8H14），（D）为（C）的同分异构体，但（D）有旋光性。试写出（A）、（B）、（C）、（D）的构造式。【答案】CH3CCCHCHCH3HCCH3CH3CCH2CH2CH3CH2CH2CH3H(A)(B)15 CH3CCCHCHCH3HCCH3HHCH3CCCHCHCH3HCHHCH3(C)(D)【注 1】本题由教材 P231 立体化学习题（十九）改编而来。【注 2】最容易出现的错误是没有明确画出 A 分子中双键的顺式构型：CH3CCCHHCCH3CHCH3 2.Granatine（C9H17N）是从石榴皮中分离出来的一种生物碱。它与过量的CH3I作用后，再用 AgOH 加热处理生成（A）（C10H19N）；（A）再经甲基化、AgOH加热处理生成两种二烯烃（B）和（C）；（B）和（C）催化加氢均生成环辛烷。通过紫外光谱证明两种二烯烃均无共轭双键存在。试写出Granatine、（A）、（B）和（C）的结构式。【答案】（B）、（C）结构可以互换：N(CH3)2NCH3 Granatine （A）（B）（C）