《基础有机化学》第四版习题解析_部分3.pdf
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1、【习 题7-47】完成卜列反应.”出主要产物。(i)(I I J;C Br -I I:()Na()1,N a O HC C l h -(ii)(iii)(v)Q l k C l b C H C H.C H,H、CH9 H fH l(过量)-(i i)C I C U2CH2C H:CH:()!I -.H l(过量:)(V I I I)C H2=CHCH2O H-(ix)C H3CH=CHCH2CH:O U答【习 题74公H2OCH;S O.C IH C I-Z n C h(x iii)(C H3)3C C H2O HC O O N a +C H 15(v)P h H C=C H C H2CH?2
2、H g(O/c):Na BH4O HI (C H,);C O.A1()C H2=C I K I I2C I I2C 1 I=C 1 I2(C H?)2C=CHCHCH5同cf选择适当试剂.完成卜.列反应 C I I N 1L(|=C I K I L()H,()(in)CC l hC l l2ZI IC H,答 新 制 的 Mn()(iii)L iA lH .IL()【习 题7-49:(ii)Cr()3 Py2(iv)B2H6 H2O从 环 戊 烷、不 超 过:.个碳原子的化合物及其他必要试剂合成下列化合物。答C H.I(ii)C6HsC C H l hO C2H5(iii)C H2=CHO C
3、H=CH2(iv)(C H5)2CC H.C H C H C H,(v i)C H.C H.C H-C H.PhM gBr无水醯(v iii)(C H3)2CHO CH2CH-CH:O H O HC H.M gl无水酸119 习 题7-511答ClHNaNlhHC=CNa答日 题7-501无水酸(v)M g B r +/o-(iii)2OHCH3Mgi(iv)无水健H无水域用乙烯为原料合成下列化合物。(i)CH3c H2c H2c H20HH2C=CH2H+H2C=CH2+H2ONaOU(ii)ElOH0下列化合物在氢澳酸的作用下发生反应,写出反应过程及产物的立体构型,并 指 出 产 物 有
4、无 旋 光 性。OH Na O N a(viii)Y -H2OH+02AgHBr(48%)-H:jM g C I飞 水 醮(V ii)八。典NH3(I)PhCO3 HNa2CO,PhCO JICH3CH=CHCH3-CH5CH-CHCH3Na2c 5 、oB2H6 H Q,(ii)CH3c H2c HeH2c H3PhCOJINa2C(),OH H.SOq(iii)CH3(CHnhCll()CIi2CH3无水域H20(R)-2-甲基-1-己醇-Bu OH%c、L 一便)2 甲基1 己醇HBr(ii)(RA2-庚醇w-Bu Br-甲基-1-澳己烷(iii)(KA3-甲基-3-己醇是Sx2反 应,
5、但是反应未涉及手性碳,因 此 产 物 仍 是R构 型,仍 有 旋 光 性。120(K)-2-灰醉(R)-2-汰灰烷 2浪庚烷是s、1反应.反应 涉 及T-rk碳.因此得到一对外消旋体。/i-Pr|Br n-Pr w-Pr(iii)E f)11 *Et)B r+B r-E tH,C H,C CH,(R)-3 一 甲 届.3-己醇(R)-3-甲基-3-S 己烷(S)-3-甲基-3-於己烷是s、i反 应.反 应 涉 及r件碳.因此得到一对外消旋体.习 题7-52.用反应机理来说明为何得到所列的产物0ZnCU(1)ClhC lUClICIhClbOH-ChCHCHHi+CH;CH-C=CHCH,HCI
6、 1 1cihC H3 C H3I Oil oI I A d II(ii)(CII;)2C-C(C HO:二 C C C I I 3SOCb(III)(/?)-C I I;C H2C H2C I I I X)H 叱鹿:A(S)-C H3C H:C H2C H D C IOil1i r(iv)(C IIO 乙基正丙基域乙基异丙基酸(a)du:4 0.9 三 重峰(2+1)(b)du:触3.54 四重峰(3+1)(c)aH:%3.54三重峰(2+1)(d)输:*1.3,多 01 峰(2+1 M 3+1)(e)加:4 0.9 三重峰(2+1)(a)du:-0.9,三重峰(2+1)(b)du:(3.5
7、 4四重峰(3+1)(c)&|:3.54,七重峰(6+1)(d)输:%0.9二重峰(1 +1)化合物(A)偶极矩为0.4 D,经加热处理后得化合物(B),偶极矩为()。(B)在酸作用卜.和水反应生成(C),(C)与氯的氢氧化钠溶液反应生成CH3CH2CO()N a和 C H C h。请 写出化合物(A)的结构式及上述各步反应的反应式。H HA 的结构式为=(,各步反应如下:H3c CH3十 Naun _ o S +NaOH OH H)=-r工产 H+OHH3c CH3H3C H H2O”(A)(B)(C)Cl2+NaOHO Cl?+NaOHo辄化 一 A o N a汽油中混有乙醇设计一个测定其
8、中乙醉含量的方法。OH+Na-ONa+1/2电 t 测氢气体积即知乙醉的含敏QH+CHiMgl-x O M g l+CH4f 测甲烷体积即知乙醉的含旱122习 题7-56.请 没 计 个 介 成 I:,冠 3 的可行路线.答15-冠-5【习 题7-57:化介物(.)的化学式为c U()不溶于水.与此的四皴化碳溶液或金属钠都没有反应和稀盐酸或稀公包化钠溶液反应.得化合物(H)C H d):。(B)与等物质的量的高碘酸的水溶液反应得甲解和化介物)C H(),(,)可进行碘仿反应。谱写出化合物(A)的构造式及各步反应c答【习 题7-58OH(B)C5H|2O2IICI 或 NaOHH:O(A)C J
9、 I|n()Yi旋光性的(2K.3S)3氯 2H5IO0+IICHO(C)C4H8O 醇.在氧气化钠的乙醇溶液中反应得有旋光性的环氧化合物。此环初化合物用公乳化钾的水溶液处理得2.3-丁二醉。请用反应式写出此二反应的立体化学过程 并指出此:酌:的构型及是否有旋光性。答(2R.3s 卜2.3-丁 二醇内消旋体,无旋光性【习 题7-59:有旋光性的5 氯 2 己M作氢履化钾的乙醇溶液中反应.产物为C.H (),an=O。请指出具有什么构型的$氯 2 7 醇能发生此反应.并写出此反应的立体化学过程。答(2K.3K):、氯 2 己醇及(2 S.5s)5 氯2 已醇均能反应.得无旋光性的产物C.H,()
10、.反 应 的。:体化学过程如卜:123KOHHP、CHH HOC2H50H(2R.5RA5-氯-2-己砰、H V、5,C H、有旋光性/A“3MH3c 4 2 rC2KHO5H0H*H;W内 消 旋,无旋 光 性(2S.5S)5 氯2己醇有旋光性习 题7-60如 下 式 所 示,(S)-2-甲基-1 -溟-2-丁 醇 用 稀 氢 锢 化 钠 溶 液 转 为 有 旋 光 性:的 环 领 化 合 物.此 环 软 化 合物 可 用 碱 或 酸 开 环 得 到 两 个 取 代 的 邻 二 醉。请 分 别 写 出 这 两 个 反 应 的 反 应 机 理.并 命 名 此 二 反应的产 物。答在碱中:HO。
11、/H-0.CH3cHe7CH3HJ;HCH3cHK7H3c.而O OH5浓 NaOH水溶液II2S()4H2()(S)2甲基-1 2 丁二科E)在酸中:(R)2 甲 基-1.2-丁二酣葭习题7-61答保 薰 产 别 下 列 化 合 物 环 己 烯,三 级 丁 醇,氯 化 节,苯.1 -戊 块.环 基 氯.环 己 醇。1:发C MH处 理:立 即 有 白 色 沉 淀 为 氯 化 节.加 热 后 有 白 色 沉 淀 为 环J基氯其他均无此反应。冉 题7-62(1)剩 下 五 个 化 合 物 用Lucas试 剂(ZnClz+HCl)处 理:振 荡 后 立 即 混 浊 者 为 三 级 丁 酹.过 几
12、分 钟混浊者为环己醇。(1 1 1)最 后 二 个 化 合 物 用BQ-CCI,处 理:褪 色 者 为 环 己 烯 和1-戊 快,苯 无 此 反 应。(iv)F己 烯 与1-戊 焕 用 银 氨 溶 液 处 理:有 白 色 沉 淀 者 为1 .戊 快,环 己 烯 无 此 反 应。正己醇,48%氢 溟 酸、浓 硫 酸 一 起 回 流2.5 h,反 应 完 后 反 应 混 合 物 中 有1H己 基 漠、正 己 酷、氢漠酸、硫 酸、水。试 提 出 分 离 纯 化 所 得 到 的 正 己 基 漠 的 方 法(正 己 基 漠 沸 占 57(,F己 醇 沸点 1561)。124答酸区(正(2 用锌盐)正己基
13、决 正己醇,HBr,H2so4,比0|加水分层r-i有 机 层(正己基溟,正己醇)水层(HBr,HSCh,比。)|水 洗(除去残留HBr)|加浓H(L_-1有 机层(正己基漠及少见酸).水 洗(洗酸).5%NaHC0a洗(洗酸).水 洗(洗碗)V 无水CaO.F燃,蒸情正己基溟(纯)125第 8 章烯掇烘 掇 加 咸 女 应(内 容 提 要(一)烯 煌烯煌是一类含有碳碳双键的碳氢化合物。碳 碳 双 键 是 烯 煌 的 官 能 团。烯燃的分类含有一个碳碳双键的烯煌称为单烯煌。含 有 多 于 一 个 碳 碳 双 键 的 烯 煌 称 为 多 烯 煌。碳碳双键数目最少的多烯煌是二烯姓或称为双烯烧,两
14、个 碳 碳 双 键 连 在 同 一 个 碳 上 的 双 烯 煌 称 为 联 烯;两个碳碳双键被一个碳碳单键隔开的双烯煌称为共扼双烯;其 余 的 双 烯 煌 称 为 孤 立 双 烯 燃。烯燃的结构键 二 学 七:赞 碳 取SO杂化,两个 双键 碳 原 子 各 用 一 个SR?杂 化 轨 道 通 过 轴 向 重 叠 形 成。于键 木 先 白 呼 过 侧 面 重 叠 形 成“键 碳 碳 双 键 是 由 一 个。键 和 一 个 k键 共 同 组 成 的。由煌 的 双 键 结 构 特 征;擀 篝 驾 雪 鬻 团 相 连 时 单 烯 煌 有 一 对 几 何 异 构 体。孤立二烯键 碳 为SP杂化,两端的器
15、:算共露,鬻靠黑态 大.键。在 联 烯 中,中 间的双烯煌的物理性质(略)烯 燃 的 反 应烯煌的双键能发生亲电加成、自由基加成、氧化反应、催 化 加 氢 反 应 和 聚 合 反 应 烯 煌 的a碳上能发生取代反应。加成反应的定义和分类两个或多个分子相互作用,生成 一 个 加 成 产 物 的 反 应 称 为 加 成 反 应。加 成 反 应 可 以 是 离 子1268.78.88.98.108.118.128.13型 的、门山基型的和协同的。离子型加成反应又分为亲电加成和亲核加成。烯煌的亲电加成反应带广电的原子或姑团进攻碳碳不饱和键而引起的加成反应称为亲电加成 反 应。亲 电 加成 反应 U J
16、以按照“碳正离子中间体机理”、“环正离子中间体机理”、“离 子 对 中 间 体 机 理”和“三 中 心 过渡 态 机 理”进彳j、烯炸和砥卤酸、硫酸、水、有机酸、醉和酚的反应是按“碳 正 离 子 中 间 体 机 理”进行 的 烯 嫌 和 向 索、次闵酸的加成是按“离子对中间体机理”进行的。烯燃的自由基加成反应漠化氢在光照或过较化物的作用下与烯煌的加成属于自由基加成反应。烯煌与卡宾的反应含二价碳的电中性化合物称为卡宾。卡宾有单线态和三线态两种结构。多 卤 代 烷、三斑乙酸 可 通 过 a-消除制取卜宾。乙烯酮、重氮甲烷在光照下裂分也能制得卡宾。卡 宾 与 烯 是 反 应 可制 得 环 丙 烷 类
17、 化 合 物。烯烧的氧化烯 烧 能 被 多 种 乳 化 剂 氧 化。烯烧在过酸作用下生成环氧化物的反应称为烯煌 的 环 氧 化 反应。烯屋被高镒酸钾氧化可生成顺邻二醇。邻二爵很容易进一步氧化裂解为酮、酸 或 酮 和 酸 的混 合 物。烯烯也能被四氧化钺氧化成顺邻二醉.烯煌在低温和惰性溶剂中和臭氧发生加成生成臭氧化物的反应称为烯煌的臭氧化反应。臭转化物被水分解成醛和酮的反应称为臭氧化物的分解 反 应。这两个反应合称为烯煌的臭氧化分解反应。烯烧的硼氢化-氧化反应和硼氢化-还原反应烯燃与甲硼烷作用生成烷基硼的反应称为烯煌的硼氢化。烷基 硼在 碱性 条件下 与过氧 化 氢作 用生成醇的反应称为烷基硼的
18、氧化反应.这两个反应合称为烯燃的硼氨化-氧化反应。烷基硼在酸酸作用下生成烷烽的反应称为烷基硼的还原反应。烯燃的硼氢化反应和烷基硼的还原反应合 称 为烯烽的 硼 气 化 还 原 反 应。烯燃的催化氧化反应在催化剂的作用下,烯燃与氢加成生成烷烧的反应称为催化氢化。催 化 剂 不 溶 于 有 机 溶 剂的催化氢化称为异相催化氢化,催化剂溶于有机溶剂的催化氧化称为均相催化氢化。不 适于 催化加氢的烯煌可用二亚胺加氢。烯 烧a氢的卤化在 高 温 F.烯煌与卤素作用.双键a 碳上的氢被卤原子取代的反应称为 烯 烧 a 氢 的 卤 化。在实 验 室 中,常 用、-漠代丁二酰亚胺(NBS)为漠化试剂门反应是按
19、自由基机理进行的.烯 烧 的 聚 合 橡 胶在催化剂的作用下.化合物打开不饱和键按一定的方式自身加成生成长链大分子的反应称127为加成聚合反应,简称加聚反应。许多合成橡胶都是通过烯 烧 的 加 聚 反 应 制 备 的。烯 煌 的 制 备8.14烯烧制备方法的归纳(略)(二)焕 煌焕煌是一类含有碳碳叁键的碳氢化合物。碳碳叁键 是 快 烧 的 官 能 团。快烧的分类含有一个碳碳叁键的快烧称为单焕煌。含 有 多 于 一 个 碳 碳 叁 键 的 块 煌 称 为 多 快 煌。碳碳叁键数目最少的多快煌是二焕煌,两个碳碳叁键被一个碳碳单键隔开的二烘夕仝称为共轲二焕烧;其余的二焕煌称为孤立二焕煌。8.16烘燃
20、的命名(略)8.178.18焕烧的结构在焕煌中,叁键碳取s p杂化,两个叁键碳各用一个s p杂 化 轨 道 通 过 轴 向 重 叠 形 成。键,各用两 个P轨道通过侧面重叠形成两个7 t键。碳 碳 叁 键 是 由 一 个。键 和 两 个7T键 共 同 组 成 的。共挽二焕煌有两个互相垂直的大式键。焕煌的物理性质(略)8.19_ _ _-一 一 8.208.21焕 煌 的 反 应焕煌能发生亲电加成、自由基加成、亲核加成、氧化反应、催 化 加 氢 反 应 和 聚 合 反 应,快 煌 的a碳上能发生取代反应。末端块煌叁键碳上的氢活性较强,能 发 生 酸 碱 反 应 和 取 代 反 应。末端快燃的特性
21、末端焕煌与强碱反应可形成金属化合物,称 为 块 化物。快 化 物 具 有 碱 性 和 亲 核 性。形成快基银和快基亚酮的反应可用于末端块煌的鉴别和提纯。末 端 块 煌 与 次 卤 酸 反 应,可得到焕基卤化物。焕煌的亲电加成焕煌也能发生亲电加成反应,但比烯烧的亲电加成难以进行。快 烧 和 氢 卤 酸、硫 酸、水、有机酸和酚的反应也是按“碳正离子中间体机理”进行的。块 烧 和 卤 素、次 卤 酸 的 加 成 也 是 按“离子对中间体机理”进行的。焕燃与水的加成产物烯醇不稳定,易 互 变 异 构 为 醛、酮。焕燃的自由基加成在光照或过氧化物的作用下,快燃也能与漠化氢发生自由基 加 成 反 应。12
22、88.焕煌的亲核加成8.;亲核试剂能时块炸发生亲核加成反应.很多产物是有用的单体.可通过加聚反应制备工业产品.焕烧的氧化块炸被高铺酸钾气化.可生成a-二酮或段酸。烘烧经臭氧化-分解反应也能制备残酸。焕煌的硼氢化-氧化和硼氢化-还原反应炊炸经硼 化-乳化反应得到烯醉,烯醇不稳定,互变异构为醛、丽。快煌经硼氢化-还原反应得 到Z型烯烧。焕煌的还原在常用催化剂的作用下.块烧与氢加成生成烷煌.在L i n d l a r催化剂的作用下.块煌与氢加成 生 成Z型烯烽。然煌在液氨中用金属钠还原生成E型烯燃。快烧用氢化铝锂还原也得到E型烯燃。乙焕的聚合乙焕在不同的催化剂作用下,可有选择地聚合成链形或环状化合
23、物。焕 煌 的 制 备乙焕的工业生产(略)焕煌的实验室制备邻二卤代烷和偕二卤代烷在碱性试剂作用下失去两分子卤化氢,可生成焕煌;快化物与卤代是 经S、2反应也能生成块煌;末端烘煌直接氧化偶联,可用来制备高级焕烧。习题解析【习 题8-1 1(i)6 个(i)写 出CtHs的所有同分异构体。=C H;C H (c)(a)(ii)(c)(a)(b)写 出H I与下列各化合物反应的主要产物。C H3C F b HzC=H CH2CH3(c)C lC H3C H2C H 2 C H C H =C H2(C)(i)C H3C H2C H=C H2(i i)(C H3)2C=C H C H3(v)C H3O
24、C H=C H2(v i)C F3C H=C H C 1()(i i i)C H3C H=C H C H2C I (i v)(C!I3)3N C H =CH2(v i i)(C H3C H2)3 C C H=C H2习题8-8答氯化氢与3-甲基环戊烯加成得1-甲基-2-氯环戊烷及1-甲基-1-氯 环 戊 烷 混 合 物,写 出 此 转 换 的 反应机理及其中间体,并加以解释。反应中出现了重排产物,因此反应是按碳正离子机理进行的:首 先F T与3-甲基环戊烯反应,由于甲基的给电子效应使得3-甲 基 环 戊 烯 中C,的K电子云密度增 加,H 与C i结合得到二级碳正离子中间体。二级 碳 正 离
25、子 与C 1结 合 得 到1-甲基-2-氯环戊烷。如果二级碳正离子中与甲基相连的碳上的氢,以 负 氢 形 式 转 移,则 形 成 三 级 碳 正 离 子 中 间132体 山 广:.级碳正离子更加稳定,故易于形成.三级碳正离子与C 1结 合 得 到1-甲基-1氯环戊烧 住 做 题 中 侦 见 到 底 物 可 能 发 生 重 排 反 应 时,最好写出反应位点附近的全部原子(尤其是.原广).这样有助手书写反应机理。思 考:该反腐中.二级碳正离子中间体可以发生甲基迁移吗?重排产物是什么?为什么答案里没 叮出甲,迁移的反应机理?卜例试剂。1甲时环己烯反应的产物。(i)H;SO4()(ii)CISCOOH
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- 基础有机化学 基础 有机化学 第四 习题 解析 部分
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