大学《有机化学》课后习题及解答.pdf
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1、XXX大学有机化学习题解答1章思 考 题1.1 什么是同系列与同分异构现象?1.2 什么叫诱导效应?1.3 影响有机化学反应活性的主要因素有哪些?1.4 在沸点、熔点和溶解度方面,有机化合物和无机盐有哪些差别?1.5 正丁醇的沸点(1 1 8)比它的同分异构体乙醛的沸点(3 4 C)高得多,但这两个化合物在水中的溶解度却相同(每 1 0 0 克水溶解8克),怎样说明这些事实?1.6 根据共价键的断裂方式推测反应机理的可能类型有哪些?解 答1.1 答:具有同一个分子结构通式,且结构和性质相似的一系列化合物称为同系列。分子式相同而结构相异,因而其性质也各异的不同化合物,称为同分异构体,这种现象叫同
2、分异构现象。1.2 答:因某一原子或基团的电负性而引起电子云沿着键链向某一方面偏移的效应叫诱导效应。1.3 答:影响有机化学反应活性的因素主要有三个:底 物(反应物)的结构和特性,进攻试剂的性质和反应环境条件(温度、压强、溶剂、反应时间等)。1.4 答:有机物的沸点、熔点比无机盐低。在水中的溶解度比无机盐小。1.5 答:溶解度跟有机物和水分子间形成的氢键有关,因二者和水解都能形成氢键,而沸点与同种物质分子间氢键有关,正丁醇分子间能形成氢键,乙酸分子间不能形成氢键。1.6 答:自由基反应和离子型的反应。习1.1 用系统命名法命名下列化合物。(1)O HCH3CH2-CH-CH-CH-OH8H3
3、1H2cH2cH3(3)OHCHCH 2-CH-CH-CH-CH/H 2cH 2cH?CH 3 CHjCH 2cH 3(5)NO2题(4)(6)(8)OHCH3CH2-CH-CH-CH-CH2CH2CH2CH3CH3 CICH2CH3CH3CH2-CH-CH-CH2-CHOCH3COOHNH2COOHNO2COOH(10)NH2CH3(11)COOH(12)NH2CH3(13)SO3Hrc lCH3(14)Et、/n-BuMe n-Pr1.2写出下列化合物的结构式。(1)(2)(3)(4)4-乙基4-氯-己酸-4-甲基戊酯N-(2-氨基丁基)-4-甲氧基苯胺2,6,6-三甲基双环 3.1.1卜
4、2庚烯3-3-甲基-8氨基-2-蔡基)丁酸1.3 写 出 的(1)CW。(2)CH?。(3)CH2O2(4)CH5N(5)CHzBr可能结构式并指出上述每一结构式中的官能团。1.4下列化合物有无极矩?如有指出其方向。(a)CH2cb(b)CH3cl(c)CH30H CF2CI2C=C(e)CH3CH2Br Cl产3Xci(g)C2H50H1.5化合物I、II和HI都是N%的衍生物,存在于某些鱼的分解产物中。预测这三者中哪一个在水中的溶解度最小?CH3MH2(CH3)2NHn(CH3)3NIll1.6(1)写出下列各化合物构型异构体。日HC=Cn-BuC=匕Me(4)(6)n-Bu匕Me将下列化
5、合物按酸性强弱排列成序 CH3co0H CH30cH2coOH(3)FCH2COOH(CHa)2CH2COOH1.1 答:(1),(2)(3)(4),(5):(6):(7):(8),(9)(10)(11)(12)(13)(14)1.2 答:习题解析6-甲基-4,5-辛二醇3-甲基-5 氯-4-壬醇3-甲基-5 丙基-4-壬醇4-甲基-3-乙基-己醛2,4-二甲苯甲酸2-甲基-4-氨基苯甲酸2-氨基-4-硝基苯甲酸4-硝基苯甲酸3-甲基苯甲酸1 环已胺,2-环己烯甲酸 4-甲基环已胺 4-甲基-4-丙基-2-氯苯磺酸1 3-甲基-4-丙基-3-辛烯O答(1)CHj-CH2-C H2-H3H2CO
6、CH2-CHzCH2CHCH3CH2cH3廉OMe一1.3 答:(4)(DCKOCH30H.官能团一OH(2)CH2OOOH CH,官能 团 一C一H(3)CH2Q2OHCOH(4)CH5NO官 能 团 一C-O HCH3NH2官能团一 N%(5)CH2BrIHH-C-B r 官能团一I,一Br1-4 答:H有偶极矩,方向:CHzCh(2)有偶极矩,方向:指向氯原子H-C-C lI工ClCH3cl H(3)有偶极矩,方向:CO H(4)有偶极矩,方向:CH30H(5)有偶极矩,方向:CH3CH2BrCH3 CH3 /(6)有偶极矩,方向:C-Ca ci(7)有偶极矩,方向指向羟基1.5 答:(
7、CH3)3N的溶解度最小,原因:N原子上三个甲基的位阻效应使与HzO分子的氢键不易形成,而引起溶解度减小。1.6 答:H3CE答(1)H C(Ei.P(2)OPhEt Me /:-Pr O=C /C=C B ur/Ph CH3(CTJc(4)HCXXHCXX?-CO O HVCH,CH3(5)出O O O HHHj(6)(tBu-n /C-C/二 Met Me /0-C/Bu-nEt Bu-n /o=c/=C MeCH3Et Me ZPh o-c /O-c Bu-n/-Pr CH30-CH3%CH,|JI 1HO O C.,X O O O HCH3 CH3CO O H*vrljCO O H野C
8、H3C户c=c/31 Ci3 CH3 /c=cCl1.7 答:(4)(3)(2)(1)2章思 考 题2.1 分析共辄效应和超共辄效应的异同点,重点阐述G-兀和 P-K 共辄。2.2 请举例说明同分异构体中各种异构体的定义及其异同点。2.3 解释甲烷氯化反应中观察到的现象:(1)(1)甲烷和氯气的混合物于室温下在黑暗中可以长期保存而不起反应。(2)(2)将氯气先用光照射,然后迅速在黑暗中与甲烷混合,可以得到氯化产物。(3)(3)将氯气用光照射后在黑暗中放一段时期,再与甲烷混合,不发生氯化反应。(4)(4)将甲烷先用光照射后,在黑暗中与氯气混合,不发生氯化反应。(5)(5)甲烷和氯气在光照下起反应
9、时,每吸收一个光子产生许多氯化甲烷分子。2.4 3-氯-1,2-二溪丙烷是一种杀根瘤线虫的农药,试问用什么原料,怎样合成?2.5 写出烯烧C 5 H 1 0 的所有同分异构体,命名之,并指出哪些有顺反异构体。2.6 找出下列化合物的对称中心.(1)乙烷的交叉式构象(2)丁烷的反交叉式构象(3)反-1,4-二甲基环己烷(椅式构象)(4)写 出 1,2,3,4,5,6-六氯环己烷有对称中心的异构体的构象式(椅式)。2.7 一个化合物的氯仿溶液的旋光度为+1 0 ,如果把溶液稀释一倍,其旋光度是多少?如化合物的旋光度为-3 5 0。,溶液稀释一倍后旋光度是多少?2.8 乙烯、丙烯、异丁烯在酸催化下与
10、水加成,生 成 的 活 性 中 间 体 分 别 为、,其 稳 定 性,所 以 反 应 速 度 是 。解 答2.1 答:在离域体系中,键长趋于平均化,体系能量降低而使分子稳定性增加 共筑体所表现出来的这种效应叫共辗效应。共挽体系分为止兀共辗体系和p-兀共舸体系。超共挽效应是当 C-H键与相邻的兀键处于能重叠位置时,C-H键的。轨道与兀轨道也有一定程度的重叠,发生电子的离域现象,此时,。键向兀键提供电子,使体系稳定性提高。它分为b-p和 超 共 辄。超共规效应比共轨效应小。2.2 答:异构现象异同点举 例构造异构分了中原互相联结的方式和次序不同1.碳链异构碳链不同CH3cH2cH2cH3 和CH3
11、cHe出CH32.位置异构取代基在碳链或环上的位置不同CH3 CH3 CH3O H3.官能团异构官能团不同CH3cH20H 和 CH30cH3立体异构分子中原子在空间CH3、CHj CH3 H=,反应速度:。习 题2.1 2.1试写出下列化合物的构造式:(1)2,3-二甲基己烷(2)2,4 -二甲基-4-乙基辛烷(3)4-甲基-2-戊快(4)甲基异丙基叔丁基甲烷(5)乙基异丙基乙焕(6)3-乙基-3-戊烯-1-烘2.2 用不同符号标出下列化合物中伯、仲、叔、季碳原子:、CH3CHCH2 C C CH2CH3、CH3CH(CH 3)CH2C(CH 3)2CH(CH 3)CH2CH3CH2cH3
12、CH3 cH32.3 不要查表试将下列煌类化合物按沸点降低的次序排列。(1)2,3-二甲基戊烷(2)正庚烷(3)2,4-二甲基庚烷(4)正戊烷(5)3-甲基己烷2.4 作出下列各化合物位能对旋转角度的曲线,只考虑所列出的键的旋转,并用纽曼投影式表示出能峰、能谷的构象(I)CCI3-C C I3 C(CH3)-C(CH3)3(3)CH3CCI2 CH32.5 如何实现下列转变?(1)CH3CH2CH2CH=CH2-CH3CH2CH2C=CH(2)CH3cH20H-CH3cH2cH2c 三 CCH2cH3(3)CH3cH 2cH2cH20H-CH3cH2cH2cH 2coeH 3(4)CH 3cH
13、2cH2cH20H-癸烷(5)CH3CHBrCH3-CH3CH2CH2Br(6)CH 3cH2c(CH 3)=CH2(7)CH3CH2C(CH3)=CH2(8)丙烷-(9)环己烯-A(10)1 -己焕-A-CH3CH2C(CH3)20CH3-CH3CH2CH(CH3)CH20CH31 -丁烯丙基环己烷1,4-壬二烯(11)乙焕及其他原料-(Z)-4-十三碳烯(雌性苍蝇的性诱引素2.6 用纽曼投影式写出1,2-二氯乙烷最稳定及最不稳定的构象,并写出该构象的名称。某烷姓的相对分子质量为7 2,氯化时,(1)只得一种一氯代产物:(2)得三种氯代物;(3)得四种一氯代产物;(4)只有两种二氯衍生物。分
14、别写出这些烷煌的构造式。2.7 试将下列烷基自由基按稳定性大小排列成序。(1)CH3(2)CH(CH2cH3)2(3)-CH2cH2cH2cH3 (4)-C(CH3)32.8 2,4-己 二 烯%(:11=。4(=(2出是否有顺反异构现象?如有,写出它们的所有顺反异构体,并以顺反和EZ两种方法命名之。2.9 2-甲基-2-戊烯分别在下列条件下发生反应,试写出各反应的主要产物。(1)H2/PdC(2)HOBr(Br2+H2O)(3)03,锌粉-醋酸溶液(4)Cb(低 温)(5)B2H6/NaOH-H2O2 稀冷 KMnCM(7)HBr/过氧化物2.10 试以反应历程解释下列反应结果。(CH3)3
15、CCH=CH2(CH3)3CCH(0H)CH 3+(CH3)2C(0H)CH(CH 3)22.1 1 试给出经臭氧化、锌粉水解后生成下列产物的烯煌的结构。0 CH3cH。和HCH。CH3cH2-C-CH3 和 CH3-CH2-CHO ru ri-in“CHOCH3cH0,c=0 和 C 印3、CHO这些烯煌如分别用酸性高钛酸钾溶液氧化将生成什么产物?2.1 2 试以反应式表示以丙烯为原料,并选用必要的无机试剂制备下列化合物。(1)2-溪丙烷(2)1-嗅丙烷(3)异丙醇(4)正丙醇(5)1,2,3-三氯丙烷(6)聚丙烯懵(7)环氧氯丙烷2.1 3 某化合物(A),分子式为CIOH间经催化加氢得到
16、化合物(B),(B)的分子式为C 1 0 H 2 2。0 0 0 0II II II IICH3-C CH3 CH3 C CH2 CH2C OH CH3-C OH化合物(A)和过量高镒酸钾溶液作用,得到如上三个化合物:写出化合物(A)的构造式。2.1 4 某化合物催化加氢,能吸收一分子氢,与过量酸性的高锦酸钾溶液作用则生成乙酸(CH3CO O H)O写出该化合物可能的构造式。2.1 5 某化合物分子式为C 8 H 1 6。它可以使澳水褪色,也可溶于浓硫酸。经臭氧化反应并在锌粉存在下水解,只得到一种产物丁酮(C H 3 c o e H 2 c H写出该烯煌可能的构造式2.1 6 某烯燃经催化加氢
17、得到2-甲基丁烷。加HC1可得2-甲基-2-氯丁烷。如经臭氧化并在锌粉存在下水解,可得丙酮(C H 3 c o e H 3)和乙醛(C H 3 c H e)。写出该烯煌的构造式以及各步反应式。2.1 7 写 出1-戊焕与下列试剂作用的反应式。热KMnOa溶液(2)H2/P t 过 量B n/C C L,低温(4)A g NC h 氨溶液(5)C u 2 c 1 2 氨溶液(6)H 2 s o 4,H2O,H g2+2.1 8 完成下列反应式。热KMnO猫液CH3C=CCH3H2/Pd-BaS04 喳咻?Br2/CCI4,2 KOHH2S04 1H20,Hg2 4 r,-?AgN分 氨溶液一八
18、/2.1 9 以反应式表示以丙快为原料,并选用必要的无机试剂,合成下列化合物。丙酮(2)1-澳丙烷(3)丙醇(4)正己烷(5)2,2-二滨丙烷2.2 0 完成下列反应式。(1)CH2=CHCH=CH2+CH2=CH CHO (2)CH2=C H CH=CH2(3)CH2=C H CH=CH2(4)CH2=C CH=CH2+Cl0IICH C、II CH C/CH2=C H CN聚合-2.2 1 指出下列化合物可由哪些原料通过双烯合成而得。aCOOC 2H52.2 2 以反应式表示以乙焕为原料,并可选用必要的无机试剂合成下列化合物。C H 3 c H 2 c H(O H)C H a C H 3
19、c H?C B r 2 c H 3 C H 3 c H 2 c H 2 c H?B r2.2 3 用化学方法区别下列各组化合物。(1)丙烷、丙烯和丙焕(2)C H 3 c H 2 c H 2 c 三 C H 和 C H 3 C H 2 C=C C H32.2 4 试用适当的化学方法将下列混合物中的少量杂质除去。(1)除去粗乙烷气体中少量的乙快(2)除去粗乙烯气体中少量的乙快2.2 5 (1)1,3-T 二烯和H B r 的 1,2-加成 和 1,4-加成,哪个速度快?为什么?(1)(1)为什么1.4-加成产物比1,2-加成产物稳定?2.2 6 以四个碳原子及以下烧为原料合成下列化合物。02.2
20、 7 下列化合物各有多少种立体异构体?Br Br(1)I ICH3 CH CH CH3Br Cl CH3-C H CH CH3OH Br(5)I ICH3 CH CH Br(6)CH3CH90H)CH(0H)C00H(8)3,外庚二烯(9)1 ,3-甲基环戊烷2.2 8 下列各组化合物哪些是相同的,哪些是对映体,哪些是非对映体?(7)p-氯丙醛(6)和 2.3-2.2 9 某醇C 5 H 1 0 C X A)具有旋光性。催化加氢后,生成的醉C 5 H l 2 0(B)没有旋光性。试写出(A)和(B)的结构式。2.3 0 开链化合物(A)和(B)的分子式都是C 7 H 生 它们都具有旋光性,且旋
21、光方向相同。分别催化加氢后都得到(C),(C)也有旋光性。试推测(A)、(B)、(C)的结构。2.3 1推测下列反应的机理。(CH3)2C=CH2+(2)C5H11CH=CH2+Cl2-a CH2=C(CH3)CH2CI 4-HCI(CH3)3C0HCH3OH,HCIC5H1 1CH(OCH3)CH2CI(提 示:(CH3)3COC1的作用与HOCl相似)2.32 一旋光化合物C8H12(A),用钠催化剂加氢得到没有手性的化合物CsHEB),(A)用Lindlar催化剂加氢得到手性化合物C8Hl4(C),但用金属钠在液氨中还原得到另一个没有手性的化合物C8H|4(D)O试推测(A)的结构。习题
22、解析2.1解(2)(3)(4)(5)(6)CH3 CH3 CH3CHJCH-CH-CCHiCH3CH3CH2C=CCH(CH3)2HC 三 C C=CH CH3CH2cH32.2(2)CH3 CH(CH3)CH2C(CH3)2CH ai3CH2 CH32.3低,2.4解:烷烧的沸点随相对分子质量增大而升高,相对分子质量相同时,支链越多,沸点越顺序:(3)(2)(1)(5)(4)解:(略)2.5解(1)z O HO KO HJEtO H/y 2)Natl/WNaCCNa3)!冲心小均 HCl/TnChEtOH-EtClCH3cH2L。iN agC C H,2cH 3-C-H-5-C-H-2-C-
23、H-2a-CH3cH2cH28CCH2cH3N aOCN aHO/ZnOjCH3cH2cH2cHzOH-*-CH3cH2cH2cH2 三 CHCH3cH2cH2cH2clH/Iig2H2OoCH3cH2cH2cH20HNCCNcHQ/2rta2,-CH3cH2cH2cH2cl,、iKOii/EtOH(5)CH3CHBIH3-(6)CH3cH2c(CH3)=CH2CHJUCH2-C:HCH3-DBjHi/HjOi/OH C H zB rC H 2 cH z或A v2)NaCH3CH2(CH3)2O NaCH3CH2(CH3)2O CH3HBr/HjOz,.、一CH3cH2(CFb)=CH 2-3
24、cH2(HCCb)CH2BrC H3CH2CH(CH3)CH2O CH3(8)ci Z Z NaCNHj(l)(10)NRNHJ而2 CFfc/Lindhr2.6 答:(1)最稳定构象:图 略(全交叉式),最不稳定构象:图 略(全重叠式)(2)设该烷烽的分子式为*区2 2,则I2H+21+2=72卢3(7)HBr/过铳化物得工=5c:H3c C-C 1CH3 CH3CH-CH2_(CH?2.7 答:(4)(2)(3)(1)2.8 答:有顺反异构现象,即H H /CH3 O-=C Z(1)c、CH HH C /H C=C /(2)O=C H/CH5 HH C /H3c O-C /(3)C-C H
25、H H2 9解:/Pd-C 人 八(2)HO Br(Br2+H2O)(3)Q,锌粉-乙酸溶液Cl(4)。2(低温)又 广Cl%小 氯 汨-H2Q20(6)稀冷 KMnd/1O IH3:CH3cH2cH2cH2cH33H,同。Hj(顺,顺)2,4-己二烯,或(Z,Z)2,4己二烯H31 (反,反)2,4-己二烯.或(E,E)2.4-己:烯H31 (顺,反)2,4-己二烯,或(Z,E)2,4-己二烯O HVBrOHVO H)H i2.10答:主要是因为中间经历了碳正离子重排历程。(CHOjCCH-CH?2(CHi%C CHCH3 (CHJ)2 CCH(CH3)2(1)(口)+H2O(I)-T 7*
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- 有机化学 大学 课后 习题 解答
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