有机化学基础-烷烃习题

有机化学基础-烷烃习题
1.用系统命名法命名下列化合物。

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。

（1）仅含有伯氢，没有仲氢和叔氢的C 5H 12;
（2）仅含有一个叔氢的C 5H 12；
（3）仅含有伯氢和仲氢的C 5H 12。

3.写出下列化合物的构造简式。

（1）2，2，3，3－四甲基戊烷 CH 3CH 2C(CH 3)2C(CH 3)3
(1)(2) （3）（4）
(5)（6
）
CH 3CHCHCH 2CHCH 3
3
3
CH 2CH 3
2,5-甲基-3-乙基己烷
(C
2H 5)2CHCH(C 2H 5)CH 2CHCH 2CH 3
CH(CH 3)2
2-甲基-3,5,6-三乙基辛烷
CH 3CH(CH 2CH 3)CH 2C(CH 3)2CH(CH 2CH 3)CH 3
3,4,4,6-四甲基辛烷
2,2,4-三甲基戊烷
3,3,6,7-四甲基癸烷
4-甲基-3,3-二乙基-5-异丙基辛烷
构造式：(CH 3)3CCH 3; 键线式：
命名：2,2-二甲基丙烷。

构造式 ：命名：
2-甲基丁烷。

键线式 ：
(CH 3)2CHCH 2CH 3
构造式 ：命名：键线式 ：
戊烷。

CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3
（2）由一个丁基和一个异丙基组成的烷烃 CH 3CH 2CH 2CH 2CH(CH 3)2
（3）含一个侧链甲基和一个相对分子质量86的烷烃 CH 3CH 2CH(CH 3)CH 2CH 3和CH 3CH 2CH 2CH(CH 3)2
(4）相对分子质量为100，同时含有伯，叔,季碳原子的烷烃
(CH 3)3CCH(CH 3)2
（5）3-ethyl-2-methylpentane (CH 3)2CHCH(CH 2CH 3)2
（6）2,2,5-trimethyl-4-propylheptane CH 3CH 2CH(CH 3)CH(CH 2CH 2CH 3)CH 2C(CH 3)3 (7）2,2,4,4-tetramethylhexane CH 3CH 2C(CH 3)2CH 2C(CH 3)3
（8）4-tert-butyl-5-methylnonane CH 3CH 2CH 2CH 2CH(CH 3)CH(CH 2CH 2CH 3)C(CH 3)3 4.试指出下列各组化合物是否相同？为什么？
5.用轨道杂化理论阐述丙烷分子中碳碳键和碳氢键的形成。

C Cl
Cl
H
H
C H Cl
H
Cl
（1）（2）相同，因为立体构型完全吻合。

C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
相同，是同一种化合物的两种构象。

丙烷分子中C －C 键是两个C 以sp 3杂化轨道沿键轴方向最大重叠所形成的σ键,而C －H 键则是C 的sp 3杂化轨道与H 的s 轨道沿键轴方向最大重叠所形成的σ键。

6.（1）把下列三个透视式，写成楔形透视式和纽曼投影式，他们是不是不同的构象？
其中A 和B 为交错式，为相同构象；C 为重叠式，与A 、B 不是相同构象。

（2）把下面两个楔形透视式，写成锯架透视式和纽曼投影式，它们是不是同一构象？
F
Cl H H H F Cl Cl
H F Cl Cl
H H
H
A H H A 的楔形式
B C
A 的纽曼投影式
H
H
B 的楔形式B 的纽曼投影式
H
C 的楔形式
C
的纽曼投影式
（3）把下面两个纽曼投影式，写成锯架透视式和楔形透视式，他们是不是同一构象？
7.写出2，3－二甲基丁烷的主要构象式（用纽曼投影式表示）
8.试估计下列烷烃按其沸点的高低排列成序（把沸点高的排在前面）。

（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
H Cl
Cl
H H Cl
第一个的纽曼投影式
第一个的楔形式
Cl
H H
Cl
第二的纽曼投影式第二个的楔形式
F
F
H
H
H
F
第一个的锯架透视式
第一个的楔形透视式
F
H
H H F
F
第二个的锯架透视式第二个的楔形透视式
3
3H 3
3H 3H 3
H 3H 3
3H 3完全交错式部分交错式 完全重叠式
部分重叠式
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）]
9.写出在室温时将下列化合物进行一氯代反应，预计得到的全部产物的构造式： （1）正己烷
正己烷的一氯代产物有三种
（2）异己烷
异己烷的一氯代产物有五种
（3）2，2－二甲基丁烷
2,2-二甲基丁烷的一氯代产物有三种
10.根据以下溴代反应事实，推测相对分子质量为72的烷烃异构体的构造简式。

（1）只生成一种溴代产物(CH 3)4C （2）生成三种溴代产物CH 3CH 2CH(CH 3)2
CH 3CH 2CH 2CH 2CH 2CH 2Cl CH 3CH 2CH 2CHClCH 2CH 3
CH 3CH 2CH 2CH 2CHClCH 3
ClCH 2CHCH 2CH 2CH 3
CH 3CCH 2CH 2CH 3
CH 3
Cl
CH 3
CH 3CHCHCH 2CH 3
CH 3CHCH 23
CH 3
CH 3CHCH 2CH 2CH 2Cl
Cl
CH 3
CH 3
Cl
CH 3CCH 2CH 2Cl
CH 3
CH 3CCHClCH 3
CH 3
CH 3
CH 3ClCH 2CCH 2CH 3
CH 3
CH 3
（3）生成四种溴代产物CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3
11.写出乙烷氯代（日光下）反应生成氯乙烷的历程。

12.试写出下列各反应生成的一卤代烷，预测所得异构体的
比例。

由于叔氢的溴代反应活性最高(1600:82:1)，所以产物中主要为A,B 和C 很少。

由于叔氢的溴代反应活性最高(1600:82:1)，所以产物中主要为A,B 的量极少。

13.试绘出下列反应能量变化曲线图：
链终止：链增长：链引发：HCl
hv
Cl 2
2Cl
Cl +++Cl
Cl +Cl
Cl
Cl 2
CH 3CH 3
CH 3CH 2
CH 3CH 2Cl CH 3CH 2CH 2CH 3
CH 3CH 2CH 3CH 2Cl
+
CH 3CH 2
++CH 3CH 2
CH 3CH 2
+Cl 2
CH 3CH 2CH 2Cl
CH 3CHClCH 3CH 3CH 2CH 3
hv +室温
（1）伯氢总数
仲氢总数 伯氢相对活性
仲氢相对活性CH 3CH 2CH 2Cl
CH 3CHClCH 3=
+
=
1
234
6
4
+
=
hv
+(2)Br 2
室温,CCl 4H 3C
C
CH 3
CH 3CH CH 3CH 3A
B
C +H 3
C
C
CH 3CH 3C CH 3
CH 3H 3C C
CH 3
CH 3CH CH 3CH 2Br +H 3C
C
CH 2Br
CH 3CH CH 3
CH 3Br hv +
(3)
Br 2
室温,CCl 4
H 3C
C CH 3CH 3
H A
B +
H 3C
C
3CH 3
Br
H 3C
C CH 2Br
CH 3
H H 3C
H +
H
F
+
CH 3
435.1 kJ·mol -1 564.8 kJ·mol -1△H=-129·7 kJ.mol -1 E 活＝5 kJ·mol -1
14.在下列一系列反应步骤中：
试回答：
a ．哪些物种可以认为是反应物，产物，中间体？ A 和C 是反应物，产物为D 和F,B 和E 为中间体
b ．写出总的反应式。

总反应为2A+C→D+2F–Q
c ．绘出一张反应能量变化曲线草图。

15.下列自由基按稳定性由大至小排列成序。

B Q
2F ++
E E D A
A B
C
++（1）（2）（3）Q Q
△H 总
< 0
CH 2CHCH 2CH 3（1）（2）（3）CH 3
CH 3CHCHCH 2CH 3CH 3
CH 3CH 2CCH 2CH 3
CH 3
答：同一类型（如碳中心）自由基的稳定性大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）。